铝对大鼠精子质量及精子线粒体的影响

目的:研究铝暴露对大鼠精子质量及精子线粒体的超微结构、线粒体膜电位(MMP)水平及膜通透性转换孔(MPTP)功能状态的影响,探讨铝降低精子质量的可能作用机制。方法:取体重为180-200 g雄性Wistar大鼠96只,根据饮水中AlCl3的半数致死量(LD50),采用AlCl3·6H2O水溶液饮水暴露法,设置高剂量组1/5 LD50,256.72 mg/(kg·d)]、中剂量组1/10 LD50,128.36 mg/(kg·d)]、低剂量组1/20 LD50,64.18 mg/(kg·d)]及对照组0 mg/(kg·d)],每组随机分配24只,连续作用16周。实验结束时对各组大鼠附睾精子进行质量检测,透射电镜下观察精子线粒体结构,并采用流式细胞术测定精子线粒体的MMP水平及MPTP的功能状态。结果:与对照组比较,低、中、高剂量铝暴露组前向运动精子百分率均显著低于对照组(46.49±5.37)%、(33.50±8.75)%、(16.94±5.00)%vs(66.28±5.68)%,P<0.01];死精子率显著高于对照组(19.73±5.57)%、(35.80±5.90)%、(55.19±4.97)%vs(12.71±4.84)%,P<0.01];畸形精子百分率显著高于对照组(19.06±2.44)%、(23.78±3.29)%、(32.06±4.65)%vs(14.56±1.62)%,P<0.01]。随着铝暴露剂量的增加,铝暴露组精子线粒体肿胀越明显;铝暴露组大鼠的精子MMP水平显著低于对照组(60.88±7.37)%、(51.54±6.12)%、(37.70±7.44)%vs(74.35±4.67)%,P<0.01],MMP水平与铝暴露剂量呈负相关(rs=-0.819,P<0.01);病理性开放的MPTP水平显著高于对照组(27.80±5.74)%、(36.58±6.67)%、(64.95±8.07)%vs(15.37±7.13)%,P<0.01],病理性开放MPTP与铝暴露剂量呈正相关(rs=0.867,P<0.01)。结论:铝暴露可致大鼠精子线粒体肿胀、精子MMP水平降低及MPTP病理性开放,并因此引起精子质量下降。

Impacts of aluminum on sperm quality and sperm mitochondria in male rats

YUAN Hui-xiong;PANG Yan-fang;WANG Jun-li;CHEN Wen-cheng(Department of Laboratory Medicine, The Affiliated Hospital of Youjiang Medical College for Nationalities,Guangxi 533000, China;Graduate School, Youjiang Medical College for Nationalities,Guangxi 533000, China;Center of Reproductive Genetics, The Affiliated Hospital of Youjiang Medical College for Nationalities, Baise, Guangxi 533000, China)