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编号:10258790
雷公滕及铅、镉对小鼠睾丸间质细胞一氧化氮合酶活性的影响
http://www.100md.com 《解剖学报》 2000年第2期
     作者:马文领 张峰 刘卫 张朝欣 张兴和 樊宇兵 邵新玺

    单位:马文领 张峰 张朝欣 张兴和 樊宇兵(白求恩军医学院解剖学教研室,河北石家庄 050081);刘卫 邵新玺(北京军区军事医学研究所,石家庄 050081)

    关键词:一氧化氮;睾丸;间质细胞;雷公藤;不育;NADPH-d酶组织化学;小鼠

    解剖学报000223 【摘要】 目的 探讨雷公藤及铅、镉等重金属元素对睾丸间质细胞一氧化氮合酶(NOS)活性的影响。 方法 用NADPH-d黄递酶组织化学方法,观察给予氯化镉、醋酸铅、雷公藤1、2、3、4周后,小鼠睾丸间质NOS活性的变化。 结果 正常组间质细胞呈NOS强阳性反应,而曲精小管生精细胞均呈NOS阴性反应。给予雷公藤2周内NOS反应无变化,第3和第4周后,NOS阳性的睾丸间质细胞数量无明显变化,但NOS活性稍降低。给予醋酸铅和氯化镉1周后,NOS阳性的睾丸间质细胞数量明显减少,并随给药时间延长而加重,NOS活性逐渐降低,给药4周后NOS阳性的睾丸间质细胞几乎不着色。 结论 雷公藤虽然具有明显抗生育作用,但对NOS阳性的睾丸间质细胞数量及NOS活性无明显影响;而铅、镉等对睾丸有毒理作用的重金属元素,不但可使NOS阳性的睾丸间质细胞减少,NOS活性也明显降低。探讨雷公藤及铅、镉等重金属元素对睾丸间质细胞一氧化氮合酶(NOS)活性的影响。 方法 用NADPH-d黄递酶组织化学方法,观察给予氯化镉、醋酸铅、雷公藤1、2、3、4周后,小鼠睾丸间质NOS活性的变化。 结果 正常组间质细胞呈NOS强阳性反应,而曲精小管生精细胞均呈NOS阴性反应。给予雷公藤2周内NOS反应无变化,第3和第4周后,NOS阳性的睾丸间质细胞数量无明显变化,但NOS活性稍降低。给予醋酸铅和氯化镉1周后,NOS阳性的睾丸间质细胞数量明显减少,并随给药时间延长而加重,NOS活性逐渐降低,给药4周后NOS阳性的睾丸间质细胞几乎不着色。 结论 雷公藤虽然具有明显抗生育作用,但对NOS阳性的睾丸间质细胞数量及NOS活性无明显影响;而铅、镉等对睾丸有毒理作用的重金属元素,不但可使NOS阳性的睾丸间质细胞减少,NOS活性也明显降低。
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    【中图分类号】 R329.4 R322.6+4 【文献标识码】 A

    【文章编号】 0529-1356(2000)02-183

    EFFECTS OF TRIPTERYGIUM WILFORDII F, LEAD AND CADMIUM ON NOS ACTIVITY OF MICE TESTIS INTERSTITIAL CELLS

    MA Wen-ling,ZHANG Feng,ZHANG Chao-xin,ZHANG Xing-he,FAN Yu-bing

    (Department of Anatomy, Bethune Military Medical College, Shijiazhuang 050081,China;)

, 百拇医药     LIU Wei,SHAO Xin-xi

    (Institute of Military Medicine of Beijing Military Area,Shijiazhuang 050081,China)

    【Abstract】 Objective To explain the effects of nitric oxide (NO) on testis interstitial cells (IC) after administration of tripterygium wilfordii f.(TWF), lead acetate and cadmium chloride. Methods Using NADPH-d histochemistry to investigate activity change of NOS in the testis of mice, which were survived for 1,2,3,4 weeks after administration of TWF, lead acetate and cadmium chloride. Results The interstitial cells (IC) of the testis were strong NOS-activity in the normal group, spermatogenic cells were all NOS-negative. Two weeks after administration of TWF, The NOS-activity had no change, during 3rd and 4th weeks NOS-positive IC had not obvious changes in number, but NOS activity was a bit lower. One week after administration of lead acetate and cadmium chloride, the numbers of NOS-positive IC reduced significantly. With prolonging administration of such metal salts NOS activity gradually reduced. In 4 weeks after administration of the such metal salts, there were rarely seen NOS-positive IC, and they were almost not stained. Conclusions TWF may have remarkable antifertility whereas the numbers and the activity of NOS of IC are not affected by TWF. In contrast, cadmium and lead were harmful to the testis. They not only reduce the numbers of IC, but also interfere NOS activity significantly.
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    【Key words】 NO; Testis; Interstitial cell; Tripterygium wilfordii f; Infertility; NADPH-diaphorase histochemistry; Mouse

    一氧化氮(nitric oxide, NO)广泛存在于人体的心血管系统、神经系统、消化系统和免疫系统,既兼有第二信使和神经递质的性质,又是效应分子,具有复杂的生物学效应。近年来证明雄性生殖管道[1]和生殖腺[2]均存在一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)纤维和细胞,并证明雄性生殖系统中的NO与阴茎勃起、睾丸微循环的调节、雄激素的分泌、精子的成熟、运动及获能均有密切关系[3]。睾丸内NOS存在于间质细胞内[4],但有关睾丸间质细胞所产生的NO作用尚不十分明确,也未见到有关雄性不育模型睾丸内NOS阳性细胞变化的报道。本研究用新型抗雄性生育药物雷公藤(tripterygium wilfordii f, TWF)制备雄性不育模型,与铅和镉所造成的睾丸损伤模型相比较,观察了雄性小鼠睾丸内NOS阳性的间质细胞数量和NOS活性变化,以探讨NO在雷公藤抗生育和铅、镉对睾丸毒理损伤中所发挥的作用。
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    材料和方法

    1.动物分组及模型的制备

    取雄性昆明种小鼠48只,分为对照组、雷公藤组、醋酸铅组和氯化镉组,每组各12只。分别用双蒸水0.25ml/d、雷公藤多甙片40mg/(kg.d)(湖南株洲市制药三厂出品,批号970601),醋酸铅1000mg/(kg.d)(A.R,温洲市化学用料厂,批号950803)和氯化镉7mg/(kg.d)(A.R,亭新化工试剂厂,批号970201)于早9时灌胃,连用7d,从第2周开始醋酸铅用量减半,其余各组维持原剂量不变,连用6d,停药1d,共给药4周。于1~4周末每组各灌注固定3只小鼠。

    2.组织切片制备及NADPH-d组织化学反应

    每周末每组动物各取3只,用4%水合氯醛(60mg/kg)腹膜腔麻醉,仰卧位开胸,经左心室推注0.9%氯化钠10ml,缓慢推注4%多聚甲醛50ml,立即取双侧睾丸,固定于上述固定液8h后(4℃),移入15%蔗糖1h,30%蔗糖过夜(4℃),取睾丸经液氮速冻后冰冻冠状切片,片厚30μm,裱于涂铬矾明胶载片上,应用改进NADPH-d黄递酶组织化学方法进行NOS组织化学反应。步骤如下:用含1%Triton X-100 0.1mol/L磷酸缓冲液孵育30min,用含0.25%NBT和0.5%NADPH、0.1mol/L磷酸缓冲液37℃反应3h,室温条件下反应2h,1%Triton X-100 0.1mol/L磷酸缓冲液稳定30min,用0.1mol/L磷酸缓冲液冲洗终止反应,常规脱水、透明、封片、光镜观察。
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    结果和讨论

    对照组小鼠睾丸内NOS阳性细胞密集分布于曲精小管之间的间质内。而曲精小管壁的生精细胞均呈NOS阴性反应,阳性细胞为卵圆型,呈强阳性反应,胞浆被染成深蓝色,直径约18μm(图1)。雷公藤组用药1周后,NOS阳性睾丸间质细胞的数量和着色程度与对照组相比无明显变化,用药2周后NOS着色稍变淡,用药第3、4周末,染色变淡的同时,细胞数量略有减少(图2)。醋酸铅组在用药1周后NOS细胞活性无变化,但NOS阳性细胞的数量减少,2周末数量减少且染色变淡,第3周末和第4周末NOS细胞数量明显减少,曲精小管之间仅留数个,甚至完全消失,细胞着色变淡(图3)。氯化镉组在用药1周后NOS阳性的睾丸间质细胞数量减少,染色无明显变化,2周后NOS细胞明显减少,染色变淡,第3、4周后染色很淡,数量很少,相邻曲精小管间仅存数个细胞(图4)。
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    图1 NOS阳性细胞密集分布于睾丸间质,呈卵圆形,直径约18μm,胞核较大,曲精小管壁细胞均呈NOS阴性反应 ×100

    图2 应用雷公藤4周后,NOS阳性睾丸间质细胞数量略减少,染色稍变淡 ×100

    图3 应用醋酸铅4周后,NOS阳性睾丸间质细胞数量明显减少,染色很淡 ×100

    图4 应用氯化镉4周后,NOS阳性睾丸间质细胞数量明显减少,染色很淡 ×100

    Fig.1 NOS-positive cells distributed in the interstitium of the testis, this cells were oval in shape, the diameter of them were averaged about 18μm and their nuclei were large. But the cells of seminiferous tubule were NOS-negative. ×100
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    Fig.2 The numbers of NOS-positive interstitial cells decreased slightly and they were stained faintly 4 week after administration of TWF. ×100

    Fig.3 The numbers of NOS-positive interstitial cells decreased significantly and the stained were much light 4 week after administration of lead acetate. ×100

    Fig.4 The numbers of NOS-positive interstitial cells decreased significantly and the stained were much light 4 week after administration of cadmium chloride. ×100
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    Davidoff[4]用免疫组织化学方法证明,睾丸内NOS阳性细胞分布于人和小鼠的间质细胞,特别是小鼠的间质细胞呈强阳性反应,并证明NOS阳性细胞与睾丸酮、钙调素、谷氨酸功能相关。毛新良[5]证明具有睾丸毒理作用的增产菊胺酯可降低睾丸间质细胞内NOS活性,并使睾丸酮分泌减少。雷公藤是一种新型抗生育药,因效果确切、副作用小、停药后能恢复生精能力而备受关注,一般认为雷公藤对睾丸本身影响较小,主要影响精子在附睾内的成熟过程。但是否可通过降低睾丸内NOS活性,减少NO的产生,进而使睾酮的分泌减少来影响精子的成熟和获能,尚未见文献报道。本研究结果表明,给予大剂量(抗生育剂量)雷公藤1~2周后,对NOS阳性的睾丸间质细胞无明显影响,大剂量给药达3~4周后,对该细胞的数量仍无明显影响,只是NOS活性稍降低,说明雷公藤的抗雄性生育作用主要不是通过减少NO的产生而发挥作用,也提示用雷公藤抗生育后不会降低间质细胞分泌睾丸酮的能力,因而不会影响男性的性功能,是一种很有前途的男性避孕药物,但大剂量长期应用仍应注意其毒副作用。与此形成明显对比的是,镉和铅等金属元素是公认的具有较强生殖毒性的物质,对睾丸毒理作用十分明显,导致睾丸生精细胞水肿变性,睾丸间质细胞减少。本实验也证明应用大剂量氯化镉和醋酸铅1周后NOS细胞的数量减少,活性降低,并随着时间的延长而逐渐加重,提示镉和铅除直接影响生精功能外,还可通过NO机制明显降低间质细胞功能,进一步影响睾酮的分泌能力,这也可能是铅、镉储积后导致性功能低下的原因之一。
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    作者简介:马文领(1965—),男(汉族),河北魏县人,硕士,副教授

    参考文献

    [1]Burnett AL, Ricker DD, Chamness SL, et al. localization of nitric oxide synthase in the reproductive organs of the male rat[J]. Biol Reprod, 1995, 52(1):1-7.

    [2]Zini A, O'Bryan MK, Magid MS, et al. Immunohistochemical localization of endothelial nitric oxide synthase in human testis, epididymis, and vas deferens suggests a possible role for nitric oxide in spermatogenesis, sperm maturation, and prograrmned cell death[J]. Biol Reprod, 1996, 55(5):935-941.
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    [3]陆金春,黄宇烽.一氧化氮合成酶和一氧化氮对生殖活动的作用[J].生殖与避孕,1996,16(3):167~169.

    [4]Davidoff MS, Middendorff R, Mayer B, et al. Nitric oxide synthase(NOS-I) in Leydig cells of the human testis[J]. Arch Histol Cytol, 1995,58(1):17-30.

    [5]毛新良,宋瑞琨,石年,等.增产菊胺酯对小鼠睾丸间质细胞一氧化氮合酶和3-β羟基甾体脱氢酶影响的酶组织化学研究[J].中国组织化学与细胞化学杂志,1997,6(1):48~52.

    【收稿日期】1999-01-12

    【修稿日期】1999-08-10, http://www.100md.com