妊娠期混配农药暴露对亲子两代大鼠内分泌和免疫系统的影响

摘要： ［目的］ 探讨妊娠期氯氰菊酯和甲基对硫磷混配染毒对亲子两代大鼠的内分泌干扰和免疫毒性效应。 ［方法］ 孕鼠112只随机均分为4组，于妊娠第1～15天，以剂量为0（对照组）、1/300 LD50（低）、1/95 LD50（中）、1/30 LD50（高）等毒混配的氯氰菊酯和甲基对硫磷，每日灌胃染毒1次，共15天；对照组为色拉油。56只孕鼠自然分娩，仔鼠10周龄时随机抽取64只（每组16只，雌雄各半）处死；另56只孕鼠（每组14只）于 妊娠19天处死；亲子两代分别称量脏器重量，用放射免疫法测定血清促卵泡成熟激素（FSH）、促黄体生成激素（LH）、雌二醇（E2）和睾酮（T）；三碘甲状腺原氨酸（T3）、四碘甲状腺原氨酸（T4）和促甲状腺激素（TSH）以及免疫球蛋白IgG和IgA。 ［结果］ 脏器系数中仅仔鼠的卵巢重量系数与混配农药之间存在剂量-效应关系（rs=0.314 4，P=0.017 2）；孕鼠中剂量组血清T3水平高于对照组（P

关键词：氯氰菊酯；甲基对硫磷；内分泌；免疫功能；大鼠

文章编号:1006-3617(2007)01-0054-04

中图分类号:R114

文献标识码:A

具有环境内分泌干扰的农药包括有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯农药、拟除虫菊酯农药等［1］。近年来，我国混配农药中毒病例逐渐增多，且多数为这些农药混配后引起的中毒［2］，混配农药的安全问题日益受到重视。研究发现，许多环境内分泌干扰物如人工合成的雌激素、有机氯农药等有脂溶性，易通过胎盘屏障，蓄积于胚胎组织而产生毒性，引起畸形和出生缺陷［3］。本实验室前期研究发现农药氯氰菊酯和甲基对硫磷分别以1/600 LD50、1/135 LD50、1/30 LD50剂量等毒混配，给成年大鼠隔日染毒30 d后，对内分泌系统和免疫功能产生了影响［4］。为了探讨这些改变是否会在大鼠妊娠期和子代中发生，本课题采用妊娠期农药甲基对硫磷和氯氰菊酯混配染毒，测定孕鼠和仔鼠的生殖激素、甲状腺激素、免疫功能指标，探讨这两种农药混配对亲子两代大鼠内分泌和免疫系统的毒性效应。

1 材料和方法

1.1 试剂和仪器

氯氰菊酯原油（cypermethrin），纯度87%；甲基对硫磷原油（methylparathion），纯度80%，均由昆明市农药厂提供。溶剂为市售食用菜籽色拉油。试剂：促卵泡成熟激素（follicle-stimulating hormone，FSH）、促黄体生成激素（luteinizing hormone，LH）、雌二醇（estradiol，E2）和睾酮（testosterone，T）；三碘甲状腺原氨酸（triiodothyronine，T3）、四碘甲状腺原氨酸（tetraiodothyronine，T4）的放射免疫检测试剂盒由天津九鼎医学生物工程有限公司生产；免疫球蛋白IgG和IgA放射免疫测定盒由中国原子能科学研究院同位素研究所生产；促甲状腺激素（thyroid-stimulating hormone，TSH）高敏感免疫放射检测试剂盒由美国Diagnostic公司生产。电子分析天平：AR1140/C型为上海奥豪斯国际贸易有限公司生产；SN-682 型放射免疫γ计数器为上海核福光电仪器有限公司生产；离心机为北京医疗仪器修理厂生产。

1.2 实验动物及染毒方法

健康10周龄Wistar大鼠雌性140只、雄性60只［中国科学院上海动物研究所提供，合格证号SCXK（沪）2003-0008］，雌雄按1:1合笼，次日雌鼠阴道涂片检查见者为妊娠第0天。孕鼠共112只随机均分为4组，于孕第1～15天每日灌胃1次，3个染毒组为氯氰菊酯加上甲基对硫磷，对照组为色拉油，剂量分组根据本实验室前期研究基础［5］，见表1。

1.3 测定指标及方法

对自然分娩的56只孕鼠，记录体重增长和孕期相关指标。随机抽取出生后10周龄仔鼠64只（每组16只，雌雄各半），以及另一半妊娠19天的56只孕鼠（每组14只），两代大鼠分别禁食12 h后称重处死并取血，测定以下指标。

1.3.1 脏器系数 解剖取出大脑、脑垂体、心、肝、脾、肺、肾、甲状腺、肾上腺、子宫、卵巢等脏器，剥离、拭干、称重，用公式［脏器系数＝脏器重量（g）/体重（g）×100%］计算脏器系数。

1.3.2 生殖激素、甲状腺激素和免疫学指标 将血液离心（2 000 r/min，15 min），取血清，用放射免疫法（Radioimmunoassay，RIA）测定FSH、LH、E2、T、T3和T4和TSH；以及IgG和IgA。结果由计算机进行数据处理，自动拟合曲线，得出各待测样本（质控及样品）的浓度。

1.4 统计方法

实验数据采用SPSS 11.5统计软件包进行统计处理，根据数据分布类型分别采用确切概率法、方差分析和Spearman等级相关分析。

2 结果

2.1 亲子两代大鼠的一般情况

孕鼠和仔鼠的体重增长与对照组一致，孕期和生长期均未观察到特殊情况。

2.2 脏器系数

孕鼠和仔鼠的大多数脏器系数各染毒组与对照组比较无差异（P>0.05，表略）；仅雌性仔鼠的卵巢脏器系数与混配农药之间存在剂量-效应关系（rs= 0.314 4，P=0.017 2），中剂量组比高、低剂量组增加，差异有显著性（P

2.3 生殖激素

孕鼠血清LH、FSH、E2和T各染毒组与对照组比较差异无显著性（P>0.05，表略）。从表2和表3可见仔鼠血清FSH、LH、E2各染毒组与对照组比较差异无显著性（P>0.05）；而睾酮（数据进行了对数转换）水平比较，雄鼠睾酮低剂量组高于对照组，差异有显著性（P

2.4 甲状腺激素

孕鼠血清T3水平与混配农药之间有剂量-效应关系（rs= 0.341 0，P=0.007 2），即随着农药剂量上升，孕鼠血清T3水平上升，中剂量组高于对照组，差异有显著性（P0.05，表3）。

仔鼠血清T3、T4、TSH水平各染毒组与对照组之间差异无显著性（P>0.05，表4）。

2.4 血清免疫球蛋白IgG和IgA

孕鼠血清IgG各染毒组和对照组之间差异无显著性（P>0.05）；IgA水平中剂量组高于低剂量组，差异有显著性（P

雌雄仔鼠血清IgA和 IgG水平各染毒组与对照组之间差异均无显著性（P>0.05，表6）。

3 讨论

研究表明，有些环境化学物与人类及野生动物的生殖、生育功能的下降和某些肿瘤，如乳腺癌、前列腺癌的发生率升高有关，其作用机制主要是干扰内分泌功能［6］。本实验发现，氯氰菊酯和甲基对硫磷混配，对孕鼠和仔鼠的多数脏器系数未产生明显影响，仅仔鼠卵巢脏器系数与混配农药剂量之间存在剂量-效应关系。卵巢是重要的内分泌腺，在内分泌调节中具有特殊的作用，对卵巢的影响可能引起雌激素的变化［7］。

孕期头3个月是外源性激素引起生殖系统发育异常最敏感的时期，若胎儿在此期间暴露于外源性雌激素中，即使以后不再暴露，其产生的后果仍是不可逆转的［8，9］。研究发现接触外源性雌激素可抑制血清生殖激素水平，但应用小剂量外源性雌激素可使促卵泡生成素和睾酮水平升高［10］。本研究发现妊娠期氯氰菊酯和甲基对硫磷混配染毒对孕鼠及其子代血清LH、E2、TSH水平变化的影响不明显，但观察到子代雄鼠血清睾酮水平低剂量组高于对照组，其可能机制为：环境内分泌干扰物不仅直接作用于，而且还可通过对“下丘脑-垂体-轴”以及间质细胞和支持细胞受体的影响来干扰雄性激素的分泌，从而使睾酮水平升高［11］，提示农药氯氰菊酯和甲基对硫磷混配对仔鼠具有一定的内分泌干扰作用。EVAMARIE等［12］进行的急性和慢性暴露职业人群病例-对照研究显示：急性职业暴露于氨基甲酸盐、拟除虫菊酯、有机磷等农药1 d后，睾酮和雌二醇浓度下降；而慢性职业暴露于这些农药后，睾酮、雌二醇和促黄体生成素浓度显著升高。本研究结果与该研究的变化趋势一致。

本研究还发现，孕鼠血清T3水平增高，以及IgA水平与农药之间存在剂量-效应关系，但这些改变在仔鼠中未观察到。神经-内分泌-免疫三大系统在体内相互作用，相互制约，构成一个复杂的网络，任何环节的紊乱或失调都会直接或间接影响其他系统的功能［13］。三大系统之间相互联系密切，任一系统受到影响，其余两个系统都不能避免。由于胎儿（婴儿）器官的发育不成熟，有些损害可能经过一段时期后才能显现出来［14］，因此妊娠期混配农药染毒对子代的毒性效应还应进一步研究。

（致谢：对李健博士、袁卫红、赵春和宋肖肖等老师的帮助，特致谢忱！）

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