雌二醇激素对大鼠生理功能的影响

刘传志，张莉，刘振瑶，李晓，宫平

（长春理工大学 生命科学技术学院，长春 130022）

雌二醇激素对大鼠生理功能的影响

刘传志，张莉，刘振瑶，李晓，宫平

（长春理工大学 生命科学技术学院，长春 130022）

雌二醇激素是人体重要的性激素之一，如果其在机体代谢异常，会造成内分泌紊乱，局部水肿，激素累积，受孕率低，甚至引起高血压及肝功能病变。探究雌二醇激素对大鼠生理生化功能的影响，将为人服用激素含量较多的食物或药品等带来的疾病，提供实验参考。通过人工注射雌二醇激素，测定对SD大鼠的生理功能影响，通过检测大鼠的血常规，肝脏器官的病变状况，Y-迷宫实验。结果表明，大鼠出现了严重的炎症反应，在肝脏形成的水肿，在血检中大鼠白细胞（WBC）数目是正常值的5.2倍，淋巴细胞数（LY）达到24.86±4.61 X109/L，在肝脏的HE染色中发现不同程度的细胞凋亡，其记忆力能力下降。大量的雌二醇激素摄入将会对机体的生理功能产生严重性的破坏。

雌激素；雌二醇；SD大鼠

随着社会的发展，物质文化极大丰富的今天，人们对生活的要求也越来越高，科技带来的研究成果亦被广泛的应用到人们的生活中。避孕药物、激素美容、追求高产的畜牧类产品中无不有着性激素的身影。它们在生物体内发挥作用的有效浓度极低，一般仅为皮克/毫升，但其调节控制的部位靶器官却有很多，卵巢、子宫、肝脏、肾脏等，甚至在神经系统都能检测到雌激素受体的存在，下丘脑、松果体等神经调节中枢［1-3］。机体激素稳态失衡，机体会产生各种疾病［4，5］。例如，大剂量的雌二醇摄入可引起高血脂、高胆固醇、高血压，引发肥胖身体机能失衡，心血管疾病的病发率增高［6-9］。2010年，Kulkarni SR在研究中发现，在大鼠肝脏组织中雌二醇对水、盐分子的保留，钙平衡的维持也都有一定影响，对神经信号的传导产生阻碍［10］。雌激素相关受体E2的研究中发现过量的雌激素将会干扰正常性激素的代谢［11-12］。总之，探究雌激素对大鼠生理生化指标的影响以及相关行为脏器等造成的损害，对过量作用雌激素所产生的影响有着重要的借鉴意义。

1 实验材料

1.1 实验动物

选购8-10周龄的SD大鼠25只，全部为雌性大鼠，体重200～220g，合格证号：京检证字：2014A156，实验动物饲养在吉林大学实验动物中心。实验组进行人工注射雌二醇激素，验证大鼠对激素的耐受阈值，注射雌二醇浓度分为0.1μg/ml、1μg/ml、10μg/ml、100μg/ml，每只注射 2ml，即 0.2μg、2μg、20μg、200μg，连续注射7天。空白组注射等计量的酒精。

1.2 实验药品

医用1ml注射器、70%的医用酒精、大鼠固定器、自制Y迷宫（每臂尺寸为长450mm，宽145mm，高125mm）、秒表。雌二醇激素（购置于天津九鼎医学生物工程有限公司），雌二醇检测试剂盒Elisa试剂盒专业（上海闳巨生物科技有限公司）。甲基纤维素、多聚甲醛、蔗糖、Tris、EDTA、NaOH、Na2HPO4·12H2O、Na2HPO4·12H2O、吐温-20、NaCl、KCl、KH2PO4、明胶、明矾、Hoechst33342染色液（碧云天生物技术研究所）。

2 实验方法

2.1 Y-迷宫实验

Y迷宫实验（Y-maze）是一种研究大鼠空间辨识能力，记忆食物所在位置，回避刺激的实验。实验大鼠在进行Y-迷宫前一天不给食物，实验前将大鼠放入迷宫中熟悉环境10min，每次实验开始更换垫料（搅动垫料避免因气味记忆），放入大鼠，记录其活动状态，跑到食物臂一侧，记为完成一次记忆过程，若跑到刺激臂的一侧，记录为一次错误记忆。如此反复直到大鼠的训练过程中9次都正确的找到食物臂的一侧，即为完成了记忆食物臂的位置。记录大鼠完成9次所需的训练总次数，训练次数越少，说明记忆能力越强。18小时后进行记忆维持能力的检测，查看激素对大鼠记忆能力的影响。其中A组是SD大鼠注射有0.2μg的雌二醇激素，C组为空白组，实验对每组大鼠进行Y-迷宫检测，记录大鼠在1分钟内找到有利臂（食物臂）的一侧的次数。

2.2 大鼠血常规

对注射有十天的雌二醇激素大鼠进行心脏采血，将大鼠固定在固定器上，将采血针插入大鼠第5～6根肋骨处，采血针管处出现回血，连接负压采血管收集血液，大约4～6ml。将收集到的各组大鼠血液标记，静置，于校医院进行检测分析。各项数据以平均值±标准差表示，各组间差异显著性统计采用SPSS 13.0 for Windows统计软件进行分析。

2.3 血液中雌二醇激素测定

将血常规检测的剩余血量离心收集，测定大鼠雌二醇的血液含量，24℃±2℃室温静置2h后于3000r min离心5min，取血清于2ml EP管中。采用测定血清中雌二醇检测试剂盒，具体操作参看试剂盒说明。

2.4 大鼠肝脏检测

取实验组SD大鼠的肝脏免疫组化检测细胞凋亡情况，将取出的组织经放置在冰浴的多聚甲醛溶液固定30min，然后浸泡在5%、15%、35%的蔗糖溶液脱水10min，包埋，切片，洗涤，封闭，进行HE染色，观察脏器组织细胞的凋亡状况，借以评估雌二醇激素对大鼠组织生理功能造成的影响。

3 实验结果

3.1 Y-迷宫检测结果

图1是记录平均7天找到食物的次数，A1、A2、A3、A4、A5是SD大鼠注射有100μg/ml雌二醇，C1，C2，C3，C4，C5为注射有生理盐水的空白组。

图1 大鼠1min内找到食物的次数

由上图记录的结果可以看出注射有100μg/ml雌二醇的实验组，发现食物平均2次/min，空白组平均1分钟内发现食物是实验组的2.8倍。这表明过量的雌激素摄入可能会影响大鼠的记忆能力，对大鼠的空间辨识、神经的调节造成影响。

3.2 血常规检测

从检验的报告单上可以看出：大鼠出现了严重的炎症反应，形成了局部的水肿，在血检中大鼠白细胞（WBC）数目是正常值的5.2倍，淋巴细胞数（LY）达到24.86±4.61×109/L，新生红细胞数目增加，且平均体积较小，血小板数目、体积等都有不同程度的降低。

表1 SD大鼠血常规检测

3.3 血液中雌二醇激素含量

利用雌二醇检测试剂盒检测SD鼠血清，随着注射雌二醇激素量的增加，检测到血清中雌二醇激素的含量也增高。大鼠在饲养的7天时间里，实验组和空白组相比较体重增加不明显。实验发现，大鼠活动量降低，进食量减少，对外界刺激反应不敏感。实验组中雌二醇激素的含量要比空白组高出2-13倍，表明当大量雌激素进入生物体，其生物降解较为缓慢。

表2 雌二醇血液中的含量检测

3.4 大鼠肝脏凋亡检测

如图2所示,选取雌二醇激素注射100μg/ml组为例，选取的SD大鼠肝脏组织做石蜡切片，通过Hoechst 33342核酸染色，利用伊红复染。图2（a）即雌二醇激素注射100μg/ml组肝脏组织切片，含有大量的细胞碎片，肝细胞弥散性分部，细胞形态发生形变，复染的伊红标记出含有死亡的细胞较多。图2（b）即实验对照组，肝脏切片提示相对细胞完整性较好，均匀，细胞紧密，碎片较少。从图2的结果中提示雌二醇激素的代谢主要发生在肝脏，这与前人研究的结果相一致，性激素主要在肝中代谢。当大量雌二醇激素的摄入对大鼠的肝脏组织造成了较为严重的损伤，肝细胞出现大量死亡。

图2 肝脏细胞凋亡HE染色检测左图（a）为100μg/ml雌二醇注射SD大鼠肝脏切片图，右图（b）为空白组SD大鼠肝脏检测切片图

4 结论

雌激素的代谢一直受到人们的普遍关注，因其能通过与其受体结合或影响细胞信号途经信号的传递，进而发挥其生物学效应。过量的雌激素进入机体将破坏机体内环境的稳定，体内内分泌紊乱。实验通过对SD大鼠注射大量雌二醇激素，构造大鼠雌激素过度累积模型，雌激素对大鼠的代谢活动明显下降、反应迟钝、空间辨识能力、产生抑郁性情绪。血液中雌二醇含量增加，白细胞和血红细胞含量较空白组数量明显增多，实验组大鼠肝脏出现凋亡，大量激素沉积在肝脏组织中对肝脏造成了巨大的代谢负荷，影响肝功能和肝细胞的健康状况。本研究还将继续探讨雌二醇激素对SD大鼠的相关生理生化的影响，雌二醇激素代谢相关脱氢酶在不同组织中的表达，包括过量激素诱导下的肝脏凋亡途径的研究，如线粒体诱导的Caspase酶发生的变化或者内质网对钙离子的调控时常，以及雌二醇激素代谢相关神经类疾病的探索，为雌二醇激素异常代谢与动物自身生理生化状况的改变提出更多的研究。

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The Effects of Oestrogen Hormone on The Physiological Function in Rats

LIU Chuanzhi，ZHANG Li，LIU Zhenyao，LI Xiao，GONG Ping
（School of Life Science and Technology，Changchun University of Science and Technology，Changchun 130022）

Estrogen is one of the most important endogenous hormones in human body，metabolic abnormalities in the body，It will cause the endocrine disorder，local edema，hormone，infertility，even lead to high blood pressure and liver lesions.Explore oestrogen hormone influence on physiological and biochemical function of rats，this will provide experimental reference about diseases by taking hormone food or medicine.Through artificial injected oestrogen hormone，determination of physiological function of SD rats，blood routine，liver organ lesions，Y- maze experiment.Results show that the rats appeared serious inflammation，the liver has edema，the number of white blood cells（WBC）is 5.2 times higher then normal，lymphocyte count （LY） at 24.86±4.61 X109/L，the liver HE staining has apoptosis，the memory capacity decline.a lot of oestrogen hormone intake will be damaged to the physiological function of the body.

female hormone；estradiol；SD rat

Q956

A

1672-9870（2017）05-0125-03

2017-04-11

吉林省科技厅科研项目（20170309009YY）

刘传志（1987-），男，博士研究生，助教，E-mail：duguchuanzhi@163.com