不同居住条件对中国树鼠句生殖生理的影响*

俞发荣，连秀珍，张红梅，谢明仁，李登楼

（甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室甘肃政法学院，兰州730070）

大量流行病学调查和动物实验研究表明，环境中多种因素对生殖健康存在影响，气象因素、外界辐射、化学污染物质、药物、不良生活方式等均可以导致生育能力下降［1］、不孕不育、流产、早产、胎儿生长受限、先天畸形及子代性别比例失调等。通过下丘脑-垂体-性腺轴、氧化机制和基因水平变化等对生殖系统产生影响。中国树鼠句属于行动敏捷、高应激性动物，是研究社会环境压力与生殖及神经生理学关系的理想动物模型［2］。本文采用中国树鼠句为材料，探索不同居住条件和动物之间相互作用因素对生殖生理的影响，为进一步分析研究长期慢性社会压力引起人们心理、生理和行为变化的机制，探索诱导犯罪行为的因素，为研究犯罪心理学、社会学、神经精神病学及神经生殖生理学提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 材料

实验动物：中国树鼠句，购于昆明动物研究所。

试剂：利血平：广东邦民制药厂有限公司生产；A、NA、E2、T、cAMP、cGMP免检测试剂盒，购于北京北免东雅生物技术研究所。

仪器：GC-1200γ计数放免仪：美国Picker公司制造。透射电子显微镜：JEM-1200EX（日本）。

实验笼：用铝合金、不锈钢丝制成。大饲养笼（250 cm×150 cm×150 cm连接50 cm×30 cm×20休息室）；小饲养笼（活动区为40 cm×26 cm×21 cm连接25 cm×20 cm×20 cm休息室）。

1.2 方法

1.2.1 动物分组 选取健康中国树鼠句（雄性）30只，6月龄，体重（120±5）g。全部动物在实验室饲育笼内饲养，自由饮水进食，人工光照 12 h，实验室温度（20～23）℃，相对湿度55%～65%，适应7 d。动物随机分为对照组（大笼饲养）、小笼饲养组、利血平组（小笼饲养，在饮水中加入利血平2 mg／100 ml，LD50的 1／100）（n＝10）。

1.2.2 动物实验、标本采集和检测 为探索不同居住条件和动物之间相互作用因素对生殖生理的影响，将大、小笼动物临近饲养，笼内的动物可以相互看到。各组分别在实验第180天时，用乙醚吸入麻醉动物，从心脏采血3 ml，3 000 r／min，离心10 min，分离血清，-20℃冻存待测。采血后各组取5只动物随即从心脏推注生理盐水50 ml，冲去血液，吊灌4%多聚甲醛-1.25%戊二醛 PB（pH 7.0）250 ml。剥取脑、睾丸组织在上述固定液中后固定24 h以上，切片，光、电镜观察；另5只动物剥取脑组织，解剖出睾丸，各称取5 mg，研磨离心，取上清液-70℃冻存待测。检测时分别取上述冻存液，按放免诊断药盒说明操作，用GC-1200γ计数放免仪检测肾上腺素（adrenaline，A）、去甲肾上腺素（norepinephrine，NA）、雌二醇（estradiol，E2）、环磷酸腺苷 （cyclic adenosine monophosphate，CAMP）、环酸酸鸟苷（cyclic guansine monophosphate，cGMP）含量。采用Weibel点记数计算丘脑、海马、睾丸组织细胞线粒体立体学参数。

1.2.3 统计学处理 实验数据采用SPSS 17.0软件进行统计学处理。不同居住条件对中国树鼠句生理指标的影响用单因素方差分析（one way，ANOVA），用均数 ±标准差（）表示。

2 结果

2.1 动物的一般情况

实验第30天，小笼内中国树鼠句出现暴跳、猛扑、尖叫、抓斗等应激症状，到180天，应激症状显著减少，出现沮丧、体毛零乱无光泽、食欲降低、睾丸萎缩、阴茎外露下垂；利血平组中国树鼠句均出现性情温顺、应激性降低、活动显著减少、体毛零乱、无光泽、食欲降低；对照组大笼动物体毛光滑，活动正常。

2.2 不同居住条件对中国树鼠句血激素和核苷酸水平的影响

实验第180天检测，与对照组比：小笼内中国树鼠句血A、NA、cAMP、cGMP含量分别升高了 71.71%，46.68%，35.14%，19.24%；睾酮（testosterone，T）、E2分别降低了34.33%，9.67%，与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.01）。利血平组 A、NA水平比对照组分别降低了 65.95%，77.80%，其他成分略低于对照组，差异无统计学意义（P＞0.05，图 1）。

Fig.1 Effects of the different living conditions on blood hormone and nucleotide level in Chinese tree shrews

2.3 不同居住条件对中国树鼠句脑和睾丸组织核苷酸水平的影响

实验第180天检测，小笼内中国树鼠句丘脑（thalamus）、前额叶皮层（prefrontal cortex，PFC）、海马（hippocampus，Hipp）、睾丸（testicle，T）组织中 cAMP含量比对照组分别升高了31.61%，45.82%，30.17%，28.56%，与对照组比较，差异有计学意义（P＜0.01）；利血平组cAMP水平略高于对照组，差异无统计学意义（P＞0.05，图 2）。

Fig.2 Effect of the different living conditions on nucleotide level of Chinese tree shrews brain and testicular tissue PFC：Prefrontal cortex；Hipp：Hippocampus

2.4 不同居住条件对中国树鼠句脑和睾丸组织细胞线粒体超微结构的影响

实验第180天电镜观察，小笼内中国树鼠句的脑、海马、睾丸组织细胞线粒体的体密度（VD）比对照组增加了172.04%，151.69%，132.79%；数密度（ND）增加了 66.27%，69.28%，67.37%；面密度（SD）增加了 34.46%，54.83%，31.60%，与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.01）；利血平组各项参数均接近于对照组（图3）。

Fig.3 Effect of the different living conditions on mitochondria ultrastructure of Chinese tree shrews brain and testis tissue cell

2.5 不同居住条件对中国树鼠句睾组织结构的影响

实验第180天光镜观察发现，小笼内中国树鼠句睾丸组织曲细精管萎缩，基底侧可见少数精原细胞和支持细胞网架。利血平组和对照组精原细胞发育正常（图4）。

Fig.4 Effect of the different living conditions on testosterone organizational structure of Chinese tree shrews（HE×40）

3 讨论

近年来，由于树鼠句应激性强，个体小，便于管理，生理机能和生化代谢等方面与人类相似，已被应用于生物医学、神经生理学研究和临床实验研究中［3］。慢性心理应激状态能造成生殖功能抑制，导致人心脏负担加重，心脏功能上调［4］，损伤雄性小鼠［5］和大鼠［6］的空间认知能力，缩短体表感觉诱发电位的潜伏期［7］。本文的实验结果发现，缩小生活空间能引起中国树鼠句处于压抑应激状态，小笼内中国树鼠句通过视觉、听觉等器官产生“不公平”的心理应激反应，经交感－肾上腺髓质轴引起血A、NA、cAMP、cGMP含量明显升高（P＜0.01），导致动物血管收缩、血压上升，产生一系列生理、病理效应；T水平降低，导致性功能低下，抑制精子发育，曲细精管明显萎缩，精原细胞显著减少，表现性格温顺，应激性降低。外界环境刺激使丘脑、前额叶皮层、海马、睾丸组织兴奋，cAMP含量升高，细胞内线粒体的体密度、数密度、面密度参数显著增加。线粒体是细胞内氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷（ATP）的主要场所，为细胞的活动提供能量，并参与细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡［8］等过程，并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。线粒体参数的高低反映了细胞的功能状况。利血平能阻碍体内NA的合成和释放，使交感－肾上腺髓质轴和下丘脑—垂体—性腺轴的兴奋降低，缓解了中国树鼠句的应激损伤，对机体有保护作用。实验结果提示，丘脑、前额叶皮层、海马均参与了应激损伤过程，过高的A、NA是应激损伤的关键因素。利血平能干预上述应激损伤的发生。

研究社会环境压力诱导中国树鼠句的生理和行为的改变，对于分析研究在现代生活环境中，社会环境压力引起人的心理、情绪、动机的改变以致人类产生的生理和心理性疾病及其对社会行为的影响，预防不良情绪的发生，维持社会稳定和谐发展等具有重要的现实意义和理论指导意义。

［1］ 金建远，倪 崖，吕建新，等.有机环境污染物对男性生育力的影响［J］.环境与职业医学，2008，21（5）：496-499.

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［4］ 钟丽莎，郭兴明，肖守中，等.应激状态下人群心脏储备的调研［J］.中国应用生理学杂志，2012，28（5）：409-410.

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