纳米ZnO对雄性小鼠的体内作用及对生殖系统的影响

目的纳米颗粒因为较小尺寸、较大的表面积使其具有特殊的活性和内在毒性。文中研究纳米ZnO对雄性小鼠的体内作用,观察其对雄性小鼠生殖系统的影响。方法45只6～7周龄的雄性ICR小鼠随机均分3组,每组15只,纳米ZnO处理组隔天腹腔分别注射200、500mg/kg的纳米ZnO,对照组注射等体积等渗盐水,共5次。停药1周后,测量心脏、肝、肾、脾、睾丸和附睾的器官系数,血清生化指标、睾酮和雌二醇水平;显微镜下观察附睾精子数量、活率、畸形率和睾丸内精子计数;主要器官做病理切片和HE染色;电子显微镜观察肝和睾丸内纳米颗粒的分布。TUNEL法检测睾丸生殖细胞凋亡。结果对照组和纳米ZnO200mg/kg组小鼠无死亡,500mg/kg组小鼠死亡2只。与对照组相比,纳米ZnO200mg/kg组器官质量系数均无明显改变(P>0.05);500mg/kg组小鼠脾和肾质量系数明显升高(P<0.05)。纳米ZnO200mg/kg组丙氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆红素(TBIL)、胆碱(CHO)、尿酸(UA)、肌酸激酶(CK)显著性改变,P<0.05;500mg/kg组肝功能酶ALT、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、TG、CHO,肾功能的指标尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、UA和心功能指标CK均明显升高,P<0.05。与对照组比较,纳米ZnO处理组血清睾酮(T)和雌二醇(E2)水平未见显著变化(P>0.05)。纳米ZnO200mg/kg组附睾精子计数和睾丸内精子计数均有所降低,但P>0.05;活精子率降低、精子畸形率升高,P<0.05;500mg/kg组上述指标变化差异均有显著性意义(P<0.05)。TURNEL检测显示,纳米ZnO处理后睾丸生精细胞凋亡率增加(P<0.05)。纳米ZnO200mg/kg组各器官病理切片未见明显改变;500mg/kg组病理切片可以看到肝细胞轻度肿胀,空泡化,见点状坏死。肾小管上皮细胞肿胀,核空泡变,核仁明显。脾红髓内多核巨细胞浸润。心、睾丸和附睾的病理切片HE染色观察未见明显改变。电镜可见纳米ZnO颗粒在肝细胞和睾丸细胞分布,并在溶酶体、线粒体等细胞器中聚集。结论腹腔注射纳米ZnO200mg/kg对小鼠的肝、肾和心功能有轻度影响,并影响活精子率和精子畸形率;500mg/kg纳米ZnO对小鼠的肝、肾和心功能有明显影响,影响小鼠精子数量和质量,诱导睾丸生精细胞的凋亡。