劉穎,李光先,孫俠,陳秀娟,陳漢金
(廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院,廣東廣州 511447)
氣霧劑制品在日常生活中應(yīng)用廣泛,通常指利用氣體壓力將封入耐壓密閉容器中的液體、流動性軟膏、乳液或粉劑噴出,分散為細(xì)微霧狀物或均勻泡沫的制品[1]。其中,拋射劑作為噴射動力的來源,是氣霧劑制品的重要組成部分。二甲醚(DME)相對分子質(zhì)量46.069,分子式CH3OCH3,作為氣霧劑的拋射劑是其主要應(yīng)用領(lǐng)域,使用量僅次于石油液化氣[2-4]。由于二甲醚與其他常用拋射劑相比,與水的相容性十分優(yōu)異,是很多水溶性噴霧產(chǎn)品選擇的拋射劑。二甲醚作為化妝品用氣霧劑拋射劑在國內(nèi)外均有報(bào)道[5-6]。一般認(rèn)為,二甲醚是低毒物質(zhì),但大劑量吸入二甲醚對呼吸道和神經(jīng)系統(tǒng)會造成損害[7]。二甲醚對雌性生殖系統(tǒng)的影響尚不明確,特別是低濃度短時間吸入二甲醚的研究較少。本研究對成熟雌性大鼠予以亞急性吸入二甲醚染毒,以探討較低濃度二甲醚對雌性大鼠生殖系統(tǒng)的影響。
SPF級雌性SD大鼠18只,8~10周齡,購自廣東省實(shí)驗(yàn)動物中心[SCXK(粵)2018-0002],飼養(yǎng)于本單位屏障環(huán)境動物設(shè)施[SCXK(粵)2018-0137],自由飲食。
二甲醚,純度99%,購自廣州市廣氣氣體有限公司;促卵泡素(Follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)、黃體生成素(Lutenizing hormone,LH)、睪酮(Testosterone,T)、孕酮(Progesterone,PROG)、雌二醇(Estradiol,E2)和抑制素B(Inhibin B,INH-B)均為酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測試劑盒,購自武漢華美生物工程有限公司;HOPE-MED 8050動式染毒控制系統(tǒng),天津合普公司;多功能酶標(biāo)儀,美國Thermo公司;病理工作站,美國Thermo公司。
大鼠按體重隨機(jī)分成3組,分別為對照組(吸入新鮮空氣)和低劑量染毒組(二甲醚含量0.5%,體積分?jǐn)?shù))、高劑量染毒組(二甲醚含量1.0%,體積分?jǐn)?shù)),每組6只。大鼠以籠養(yǎng)方式放入染毒柜內(nèi)(染毒過程中禁水禁食),采用吸入方式染毒,2 h/ d,5 d/周,連續(xù)染毒4周。二甲醚氣體經(jīng)管道進(jìn)入HOPE-MED 8050A型動式染毒柜中。染毒持續(xù)過程中,氧氣濃度保持恒定,均大于20%,且染毒柜內(nèi)保持動態(tài)負(fù)壓,避免毒物外泄。每日觀察大鼠的活動情況,試驗(yàn)開始和結(jié)束時稱量大鼠體重。
染毒結(jié)束24 h內(nèi),腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉,腹主動脈采血,3 000 r/min離心10 min,吸取上清,保存于-80 ℃冰箱。按試劑盒說明書檢測血清中各生殖激素的濃度。
大鼠處死后,分離卵巢和子宮,卵巢稱重,計(jì)算卵巢臟器系數(shù)。臟器以4%甲醛溶液固定后,采用Thermo病理工作站制片,石蠟包埋,蘇木素-伊紅染色,顯微鏡下觀察。
如表1所示,二甲醚染毒組與對照組比較,染毒前體重的組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),染毒后兩組大鼠的體重有下降趨勢,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);染毒結(jié)束后大鼠卵巢重量和卵巢臟器系數(shù)的組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
大體解剖觀察中,各染毒組的雌性大鼠子宮及卵巢組織與對照組比較,其臟器位置、大小、形狀、硬度、外觀顏色未見明顯異常改變。
組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),高劑量組、低劑量組在鏡下所見與對照組基本相同。子宮壁各層結(jié)構(gòu)清晰,子宮內(nèi)膜粘膜上皮呈單層柱狀排列,粘膜下固有膜結(jié)締組織內(nèi)有不分支的子宮腺,固有膜內(nèi)散在炎細(xì)胞浸潤,子宮內(nèi)膜呈周期性改變,子宮肌層和子宮外膜未見明顯病理改變。卵巢各級卵泡、黃體數(shù)量正常,未見濾泡囊腫、血腫及其他病理改變。組織學(xué)觀察圖片可參見圖1。
表1 二甲醚染毒對大鼠體重和卵巢的影響(n=6,±s)
表1 二甲醚染毒對大鼠體重和卵巢的影響(n=6,±s)
組別 初始體質(zhì)量/g 終末體質(zhì)量/g 卵巢重量/g 卵巢臟器系數(shù)/%對照組 198.40±12.17 309.68±34.68 0.187 3±0.015 4 0.061 5±0.010 6低劑量組 198.78±11.26 297.76±15.48 0.209 4±0.037 6 0.070 5±0.013 1高劑量組 200.39±11.04 293.28±23.21 0.192 4±0.021 3 0.065 8±0.008 1
綜合卵巢重量、大體解剖和組織病理學(xué)觀察結(jié)果,未觀察到二甲醚對大鼠卵巢和子宮造成明顯影響。
圖1 二甲醚吸入染毒后雌性大鼠的卵巢和子宮組織學(xué)形態(tài)(HE×50)
如表2所示,與對照組比較,高劑量組雌性大鼠血清中,T和E2水平略有波動,但幅度不大;FSH略微升高,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);PROG和INH-B明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);LH水平明顯降低(P<0.05)。低劑量組雌性大鼠在所檢測的8項(xiàng)生殖激素中,均無明顯變化。由結(jié)果可見,雌性大鼠血清中的LH、PROG和INH-B水平明顯受到吸入二甲醚的影響。
急性大量吸入二甲醚對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有抑制作用,在二甲醚相關(guān)的研究中,都認(rèn)為二甲醚屬于低毒物質(zhì),在日常使用中未觀察到明顯的毒性[1,8]。本研究在染毒結(jié)束后,在卵巢的絕對重量、卵巢和子宮的組織病理學(xué)觀察中,均未發(fā)現(xiàn)明顯變化,證明在本實(shí)驗(yàn)條件下,二甲醚吸入對雌性大鼠生殖器官未造成實(shí)質(zhì)性的明顯損傷,與相關(guān)研究的結(jié)果基本一致[8];但在染毒結(jié)束后發(fā)現(xiàn),染毒動物與對照組動物相比,血清中的生殖激素(主要為LH、PROG和INH-B)水平紊亂。
表2 二甲醚染毒對大鼠血清中生殖激素的影響(n=6,±s)
表2 二甲醚染毒對大鼠血清中生殖激素的影響(n=6,±s)
注:與對照組比較,*表示P<0.05;
組別 FSH/(mIU/mL) LH/(mIU/mL) T/(ng/mL) PROG/(ng/mL) E2/(pg/mL) INH-B/(pg/mL)對照組 7.04±1.30 2.73±0.58 0.45±0.16 23.18±7.94 50.69±33.61 7.58±2.60低劑量組 8.45±3.02 2.48±0.89 0.68±0.29 27.02±12.58 47.90±42.83 8.48±3.53高劑量組 9.92±5.32 1.80±0.32* 0.53±0.19 45.71±17.82* 51.12±43.98 11.59±2.62*
二甲醚吸入對雌性大鼠血清中的LH、PROG和INH-B水平有顯著影響,有劑量反應(yīng)關(guān)系。高劑量組血清LH水平明顯降低,PROG和INH-B明顯升高,提示二甲醚能對卵巢激素的分泌和釋放產(chǎn)生影響,機(jī)體發(fā)生調(diào)節(jié)紊亂,存在影響卵泡發(fā)育、排卵,進(jìn)而產(chǎn)生不孕的不良后果。但二甲醚造成影響的機(jī)制尚不明確,需進(jìn)一步研究。