染锰大鼠血清和睾丸LDH活性的变化

才秀莲，郭海，伍冬梅

（遵义医学院，贵州 遵义 563000）

精子发生经历精原细胞的增殖、精母细胞的减数分裂和精子形成3个阶段。每个阶段的正常进行都需要足够的能量供应。在生精过程中，生精细胞对有害的环境化学物质非常敏感[1]。LDH是生精细胞能量代谢的重要酶系，主要由LDH催化丙酮酸转化为乳酸，通过糖酵解生能提供能量。随着工业现代化的发展，锰的生产和消费日益增多，特别是甲基环戊二烯羰基锰（MTT）取代四乙基铅作为汽油抗爆剂的广泛使用，汽油用量和尾气排放不断增加，导致环境中锰含量升高。近年来在生殖医学日益发展的引导下，锰对人体健康的危害开始受到关注[2，3]，但有关锰的男/雄性生殖毒性的机理尚未明确，为此本文进行研究，为预防、早期诊治锰中毒诱发的男/雄性生殖疾病和环境毒物安全接触限量的制定等提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 LEICA RM 2245型切片机（德国LEICA公司）；HITACHI U-3010型全自动生化分析仪（日本HITACHI公司）；721型可见光分光光度计（山东高密分析仪器厂）；FSH-2型可调式高速内切式组织匀浆机（上海浦东物理光学仪器厂）;MnCl24H2O购自中国医药集团上海化学试剂公司；乳酸脱氢酶（LDH）测试试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 实验动物 清洁级健康雄性SD大鼠48只，体重110~130g，由第三军医大学动物中心提供，饲养温度18～25℃，湿度60%～70%，合格证号：SCXK-(军)20020008。适应性喂养1wk后实验。随机分为6组：15，30mg/kg染锰组和对照组，每组8只。染锰组大鼠分别经腹腔注射MnCl2·4H2O 15和30mg/kg，对照组给予等容生理盐水，每天1次，每周5天，每周测大鼠体重，调整用锰量。分别染锰4wk和6wk处死大鼠并收集血清和睾丸。

1.3 化学比色法测定睾丸及血清LDH活性 制备1%睾丸组织匀浆：取出待测标本，复温至室温，滤纸吸干水分，准确称取其重量，剪碎，生理盐水定容至1%，制备组织匀浆，3000rpm离心10min，取上清液分装。LDH测定：分别取未稀释血清20μl和1%睾丸匀浆150 μl用于测定血清和睾丸组织LDH含量，具体操作步骤按试剂盒说明书进行，测定440nm波长的OD值。

2 结果

2.1 血清与睾丸LDH活性检测结果 与空白对照组比较，染锰6wk 30mg/kgMnCl2组血清LDH活性显著升高（P<0.01）;染锰 4wk 30mg/kg MnCl2组，6wk 15mg/kg MnCl2组，6w 30mg/kg MnCl2组睾丸LDH活性均降低（P<0.01）。染锰时间相同，染锰6wk 30mg/kg MnCl2组与15mg/kg MnCl2组相比较，血清LDH活性显著升高（P<0.01），染锰4wk和染锰6wk，30mg/kg MnCl2组与15mg/kg MnCl2组相比较，睾丸LDH活性均降低（P<0.05）。染锰剂量相同，染锰6wk组与染锰4wk组相比较，血清LDH活性显著升高（P<0.01），睾丸 LDH 活性均显著降低（P<0.01）（表 1）。

2.2 睾丸LDH活性与血清LDH活性的相关关系睾丸LDH活性与血清LDH活性呈负相关，相关系数 r=-0.164,P<0.05（图 1）。

图1 各组大鼠血清LDH活性与睾丸LDH活性直线相关图

表1 染锰剂量与时间对大鼠血清和睾丸LDH活性的影响（U/L,U/g蛋白,±s）

表1 染锰剂量与时间对大鼠血清和睾丸LDH活性的影响（U/L,U/g蛋白,±s）

与空白对照组比较aP<0.05，aaP<0.01；染锰时间相同，30mg/kg MnCl2组与15mg/kg MnCl2组比较 bP<0.05，bbP<0.01；染锰剂量相同，染锰6wk组与染锰4wk组比较cP<0.05，ccP<0.0

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3 讨论

LDH是组织细胞质的标志酶之一，广泛存在于人体组织中，以心肌、骨骼肌、肾脏和肝脏含量最丰富[4，5]。是衡量机体无氧代谢能力的重要指标。正常人血清LDH比组织细胞中低1000倍，少量的组织细胞坏死即可释出，使血清LDH活性升高。血清LDH活性水平可反映富含LDH细胞的生物学性状。LDH-x是LDH同工酶，在具有减数分裂的生精细胞和单倍体的精子细胞中表达[6]，其活性占LDH总活性的46.3%[7]。 LDH催化丙酮酸和乳酸的转化反应，通过糖酵解生能，为生精细胞的生长发育成熟提供能量，对男/雄性生精功能及精子活动起重要作用。因此，测定血清和睾丸的LDH活性，有助于探讨富含LDH的组织细胞及睾丸是否受到损害和损害程度。锰是机体必须的微量元素之一，但摄入过量锰会对机体产生毒害作用[8,9]。锰作为一种环境污染物和职业危害因素，人们确对其研究不如铅和镉等深入。特别是钢铁及汽车工业的发展，环境中的锰含量迅速增加，对人体可造成潜在危害。本研究发现染锰30 mg/kg 6wk可诱发血清LDH活性升高（P<0.01），15mg/kg 6wk可使大鼠睾丸LDH活性受到抑制，仅为2439.25U/克蛋白（P<0.01），一方面证实过量锰可干扰生精过程中的能量合成，抑制睾丸LDH活性，而另一方面证实了过量锰具有穿透睾丸白膜，渗透到睾丸内部，对生精小管产生直接的破坏作用。在睾丸LDH活性受到抑制同时，血清内LDH活性反而上升，二者呈负相关(r=-0.164,P﹤0.05)，这一方面表明过量锰破坏了生精细胞的细胞膜，导致LDH流失到血清中，另一方面，LDH升高可能是锰中毒造成的机体富含LDH的组织器官，如心脏、骨骼肌、肾和肝等损伤后，导致这些器官组织细胞破坏，LDH逸入血清所致，提示过量锰可能对心肌、骨骼肌、肾和肝等具有毒性效应。

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