母鼠微量鎘暴露對子代的影響*

劉燕 文曉紅

(川北醫學院組織胚胎學教研室, 四川 南充 637000)

母鼠微量鎘暴露對子代的影響*

劉燕 文曉紅

(川北醫學院組織胚胎學教研室, 四川 南充 637000)

目的 研究妊娠期及哺乳期微量鎘暴露對子代的影響。方法 將SD孕鼠32只隨機分為4組：鎘組(A組)、己烯雌酚組(B組)、鎘加他莫昔酚組(C組)和正常對照組(D組)，每組8只。A組于孕期第9、11、13天及產后隔日腹腔注射氯化鎘1.5mg/(kg·d)；B組于妊娠第9～17天及產后隔日皮下注射己烯雌酚100μg/(kg·d)；C組注射氯化鎘的同時給予雌激素受體拮抗劑他莫昔酚50mg/(kg·d)；D組注射與鎘等體積生理鹽水。妊娠第18天，每個組隨機選取4只進行剖宮產取胎鼠，記錄胎鼠數量、體長、胎盤重量，計算胎鼠雌雄性別比例；產后30天，記錄仔鼠重量及雌雄性別比例。結果 與對照組比較，各組胎鼠、仔鼠數量以及雌雄性別比例沒有明顯差異(P>0.05);鎘組和己烯雌酚組胎盤重量,胎鼠和仔鼠體重及胎鼠體長均低于對照組(P<0.05)。結論 微量鎘對妊娠數量及雌雄性別比沒有明顯影響；微量鎘對胎鼠及仔鼠的生長發育可產生抑制；鎘和己烯雌酚對胎鼠和仔鼠的影響作用相似，表明鎘具有雌激素樣效應。

重金屬； 鎘； 微量； 子代

鎘(Cadmium ,Cd)是廣泛存在于環境中的有毒金屬元素 ,聯合國環境規劃署、世界糧農組織 (FAO)及世界衛生組織 (WHO)將其列為必測項目。2013年廣東地區對大米進行安全性抽檢，抽查結果顯示鎘超標率為10%～44%。大米是我國日常生活的主要食物，雖然被鎘污染的大米鎘含量是微量的，但鎘在人體內的生物學半衰期可長達10～40年，在各組織器官中會累積相當長一段時間[1]，因此，研究微量鎘污染對子代生長發育具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 清潔級性成熟SD大鼠，體重240～260g，購買于重慶醫科大學動物實驗中心，合格證號：SCXK(渝)20070001。氯化鎘(天津市東麗區東大化工廠，批號2000118，分析純，純度為99%)。Olympus解剖顯微鏡 (日本奧林巴斯公司)。

1.2 方法

1.2.1 動物模型的建立 按雄、雌性2∶1比例，將SD大鼠于當日18：00時合籠交配過夜，以次晨雌鼠出現陰道栓作為受孕標志，記為妊娠第0天(GD0)。未受孕鼠于次日18：00時再與雄鼠合籠，2周未孕者放棄。共得孕鼠32只，隨機分為4組，每組8只。A組于孕期第9、11、13天腹腔注射氯化鎘1.5mg/(kg·d)；B組于妊娠第9～17天皮下注射己烯雌酚100μg/(kg·d)；C組注射氯化鎘的同時給予雌激素受體拮抗劑他莫昔酚50mg/(kg·d)；D組注射與鎘等體積生理鹽水。妊娠第18天每組隨機挑選四只孕鼠頸椎脫臼，剖腹取出胎鼠做相應實驗。

剩余孕鼠足月正常分娩，A組于產后隔日腹腔注射氯化鎘1.5mg/(kg·d)；B組于產后隔日皮下注射己烯雌酚100μg/(kg·d)；C組注射氯化鎘的同時給予雌激素受體拮抗劑他莫昔酚50mg/(kg·d)；D組注射與鎘等體積生理鹽水。在出生后30天取仔鼠做相關實驗。

1.2.2 胎鼠形態學指標測定 在妊娠18天，每組隨機選取四只孕鼠做剖宮產取胎鼠，觀察每組胎鼠數量，并對胎鼠及胎盤進行稱重；在解剖顯微鏡下觀察胎鼠性別，并計算雌雄性別比例。

1.2.3 仔鼠形態學指標測定 在出生后記錄每組出生數量，在出生后30天,對仔鼠進行稱重，并計算雌雄性別比例。

1.3 統計方法

2 結果

2.1 胎鼠生長發育指標測定 與對照組比較，各組胎鼠數量無顯著差異(P>0.05)。鎘(A組)和己烯雌酚(B組)及鎘加他莫昔芬(C組)的胎鼠體重、胎盤重及胎鼠體長均降低，其中A組和B組的胎鼠體重、胎盤重及胎鼠體長均降低，有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 各組胎鼠生長發育指標

注：與D組比較①P<0.05;與C組比較②P<0.05

2.2 胎鼠數量及雌雄性別比例 與對照組比較，各組胎鼠數量及雌雄性別比例,無統計學差異(P>0.05)，見表2。

表2 各組胎鼠數量及性別比

2.3 仔鼠體重 出生后三十天對仔鼠進行稱重，與對照組比較，A、B組及C組的仔鼠體重均減輕，其中A組和B組的仔鼠重量減輕有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 各組仔鼠30天平均體重

注：與D組比較，①P<0.05

2.4 各組仔鼠數量與雌雄性別比例 與對照組比較各組仔鼠數量及性別比例無統計學差異(P>0.05)，見表4。

表4 各組仔鼠數量與雌雄性別比例

3 討論

鎘(Cd)是一種毒性極強的累積性環境污染物,主要通過食物鏈的途徑對人類健康造成損害。以往人們多從重金屬角度研究Cd對接觸者自身的毒理作用，本課題主要研究孕期和哺乳期微量鎘攝入對子代的影響。孕期和哺乳期機體對Cd的吸收比普通時期更多,因此更有研究意義。有研究顯示Cd與Fe之間存在著交互作用，缺鐵與儲鐵量的消耗會導致Cd吸收與積累的增加，而孕期和哺乳期鐵的需求量大量增加,而通過飲食提供的鐵往往不能滿足這種需求而導致缺鐵，從而增加Cd的吸收，Letsky EA[2,3 ]的研究證實了這點。Berglund等發現,婦女體內貯存的Fe較低進而增加了體內對Cd的吸收性,這一點與對比利時婦女、瑞典妊娠與非妊娠婦女及波蘭兒童的研究結果相一致[4,5]。

有研究[6,7]顯示鎘是一種潛在的非類固醇類環境內分泌干擾物，具有雌激素樣作用。胚胎期和新生兒期是子代分化發育的關鍵時期, 亦是環境內分泌干擾物作用的敏感窗口期，所以本實驗選取胚胎期和哺乳期，干預劑量參考Holt和Emmen等的研究[8,9]，并增加己烯雌酚組與雌激素受體拮抗劑他莫西芬組對比研究。

實驗觀察發現各組胎鼠、仔鼠數量沒有明顯差異，證實孕鼠的繁殖數量沒有受到微量鎘和己烯雌酚的影響；各組雌雄性別比例沒有明顯差異，說明微量鎘和己烯雌酚對胎兒性別的分化沒有明顯影響；與正常組比較，鎘組和己烯雌酚組胎鼠仔鼠體重下降，胎鼠體長降低，提示鎘和己烯雌酚對子代的生長發育產生不利影響。一方面可能是鎘和己烯雌酚對母鼠產生毒性作用,在母鼠健康受損的條件下,導致子代的發育不良。鋅是許多金屬酶的正常的組成成分,缺鋅可抑制這些金屬酶的活性,從而影響碳水化合物、脂類、蛋白質及核酸的合成和降解[10]。鎘可直接作用于金屬硫蛋白(MT)基因的啟動子,從而誘導肝臟或腎臟中MTmRNA的大量合成,MT可迅速與鋅離子結合,使母體血漿鋅的濃度降低繼而造成低營養狀態，低營養狀態下胎鼠宮內生長發育受限[11,12]。Sorell等[13]也證實鎘可通過誘導肝和腎內MT的合成而使母體血中鋅離子濃度下降,導致胚胎鋅缺乏而發育異常。另一方面可能是鎘和己烯雌酚對胎盤產生不利影響而導致胚胎發育不良。胎盤是鎘的靶器官之一,鎘可通過干擾胎盤的子宮胎盤血流量、物質轉運和內分泌及物質代謝等功能而影響胚胎的正常發育[14]，本實驗鎘組胎盤重量降低與此觀點一致。實驗中鎘組和己烯雌酚組的結果相似，說明鎘具有雌激素效應，而鎘加他莫昔酚組的結果則進一步證實鎘的雌激素樣的作用。鎘的雌激素樣作用在Martin[15]的研究中得到證實，鎘能夠與ER結合，致使成年去卵巢大鼠的子宮重量增加，促進富含ER的人乳腺癌細胞T47D增殖[16]。

4 結論

本文研究結果顯示，微量鎘對妊娠數量及雌雄性別比沒有明顯影響；微量鎘對胎鼠及仔鼠的生長發育可產生抑制；鎘和己烯雌酚對胎鼠和仔鼠的影響作用相似，表明鎘具有雌激素樣效應。

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[9]Emmen JM,Mcluskey A,Adham IM,etal.Involvement of insulin-like factor(Insl3) indiethyl stilbestrol-induced cryptorchi dism[J].Endocrinology,2000,141(2):846-849.

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Effect of maternal exposure to trace cadmium in offspring rats

LIU Yan, WEN Xiaohong

(DepartmentofHistologyandEmbryology,NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,Sichuan,China)

Objective To investigate the effect of maternal exposure to trace cadmium in off-spring testes. Methods 32 pregnant female SD rats were randomly divided into 4 groups with 4 in each group: CdCl2 treated group (group A) was intraperitoneally injected with CdCl2( 1.5mg/kg.d) on 9th, 11th, 13th day of the gestation period and every other day during lactation respectively. DES group( group B) was subcutaneously injected with DES (100μg/kg.d) from day 9th to 17th of gestation period and every other day during lactation respectively. CdCl2 +TMX group (group C) was treated with CdCl2 (same as above)+TMX (50mg/kg.d). The control group (group D) was treated with normal saline instead of CdCl2 with same dose. On day 18 of gestation period, 4 pregnant rats which randomly selected of each group were killed, the rats fetuses were removed.The weight of fetuses and placenta,body length,sex ratio were recorded. On day 30th after parturition, the weight and sex ratio of off-spring rats were recorded.Results Compare with group D, there were no significant alternation in the number and sex ratio of off-spring rats among each group(P>0.05). The placenta weight, body weight and length of fetuses was significantly decreased in group A and group B(P<0.05). Conclusion Trace cadmium has no effect on the number and sex ratio of off-spring rats. Trace cadmium has no effect on growth and development of off-spring rats. The cadmium is a definite environmental endocrine disruptor which has the similar effect as estrogen.

Heavy metal; Cadmium; Trace; Off-spring

四川省教育廳重點項目(13ZA0225);川北醫學院青年基金資助項目(CBY12-A-QN02)

文曉紅，E-mail：xhongwen@sina.com

R 394

A

10.3969/j.issn.1672-3511.2015.07.005

2015-01-14； 編輯： 陳舟貴)