精源性双酚A对小鼠体外受精和胚胎发育的影响

杨爱军　韩伟　刘庄　王雪楠

[摘要] 目的 探讨双酚A（BPA）对小鼠体外受精和胚胎发育的精源性影响作用。 方法 健康昆明种小鼠52只，雌雄各半，随机分为两组，实验组雄鼠用双酚A[10 μg/（kg·d）]胃灌洗45 d后进行精子参数分析，同时取出正常喂养的雌鼠卵子进行体外受精，对受精情况、胚胎发育情况进行跟踪观察，对照组雄鼠采用相同体积的玉米油胃灌洗。 结果 （1）双酚A灌洗组精子的活力33.15%显著低于正常组58.13%（P<0.01）；畸形率显著高于正常对照组，分别为9.84%和2.11%（P<0.01）；（2）双酚A 灌洗组的受精率为43.28%，显著低于正常组78.13%（P<0.01），囊胚形成率为26.14%，略低于正常对照组30.11%，但差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 双酚A可致小鼠精子质量明显下降，受精和胚胎发育能力降低，是影响小鼠生育能力的重要的精源性因素。

[关键词] 双酚A；体外受精；胚胎发育；畸形率

[中图分类号] R321.1 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2013）09-28-02

双酚A（bisphenol A，BPA）化学名4-二羟基二苯基丙烷（C15H16O2），是苯酚和丙酮的重要衍生物，广泛应用于食品包装材料、牙科填充剂、婴儿用瓶等塑料行业，是人们在生产生活中不可避免接触到的一类环境雌激素，BPA可以各种环境介质为载体，通过呼吸、食物链等途径进入机体[1-2]，启动细胞内不同的信号传导途径，影响生精过程中正常的细胞凋亡过程，造成细胞过早、过多的凋亡，严重时引起成熟精子数目减少，精子畸形率增加[3]，甚至不育。Martinez等[4]早已经证实，BPA对大鼠和小鼠的发育毒性作用，对大鼠精子生成的影响亦有报道[5]，但对其对小鼠体外受精和胚胎发育的精源性系统研究未见报道，本研究拟对双酚A小鼠动物模型精子的发育情况、体外受精能力及胚胎发育进行系列跟踪研究，以探讨精源性双酚A对小鼠生育能力的影响。

1 材料与方法

1.1 动物模型的建立

1.2 实验方法

1.2.1 精子的采集 将BPA胃灌洗组和对照组颈推脱臼处死，剪取双侧附睾采用我们的专利产品“睾丸精子剥离器（专利号200920017966.0）”处理附睾和睾丸组织，获得精子，G-GAMETE培养液中上游30 min，收集后部分用于精子的质量分析，部分用于IVF授精。

1.2.2 卵母细胞的采集 将26只8～10周龄雌性昆明小白鼠，于精子采集的前3 d中午12：00时腹腔注射PSMG 10 IU/只，48 h后，注射HCG100 IU/只，（PSMG、HCG均购自宁波生物技术公司，批号分别为：091006，090221）于注射HCG后的l8 h颈椎脱臼处死，取出输卵管，置于洗卵液中，用1 mL注射器针头在解剖镜下刺破输卵管膨大部位，冲出卵冠丘复合物，清洗后移入G-GAMETE培养液中，37.0℃，6% CO2培养箱中备用。

1.2.3 体外授精 取卵后2 h，加入上游后的精子，37.0℃，6% CO2培养箱继续培养，3 h后进行受精观察，以第二极体出现为标准，详细记录受精后1.5 d、2.5 d、3.5 d、4.5 d、5.5 d、6.5 d的胚胎发育情况，以6.5 d的囊胚形成率为最终囊胚形成率。

1.2.4 精子质量分析及胚胎观察 精子活力分析采用SCA全自动精液分析仪进行，形态学染色采用巴氏法，至少计数200条精子。

1.3 统计学处理

2 结果

3 讨论

双酚A对雄性生殖系统的毒性作用已经被证实，本研究发现经过双酚A处理的小鼠的精子活力明显低于对照组；同时，实验组精子畸形率明显高于对照组，正常情况下小鼠头部长度10～20 μm，颈部长度10～20 μm，尾部长度在200～300 μm[6]，双酚A处理后，小鼠的头部、颈部及尾部明显变化。说明经过双酚A处理后影响到了雄性生殖系统，并有可能影响到精子的形成过程。精子的发生是一个复杂的过程，一个精原细胞产生4个精子，且精子的发生过程自性成熟起无时不刻都在进行。双酚A可通过不同的途径来影响精子的发生过程。精子畸形率升高，在一定意义上说明双酚A有一定的毒性和致畸作用。除此之外，BPA可导致多种生物生殖功能下降、生殖器肿瘤、免疫力降低，还可扰乱机体正常内分泌功能[7-9]。

在体外，胚胎的发育需要有正常的精子和成熟的卵子结合后，在培养基环境中，经过序贯培养，逐渐由受精卵发育到囊胚的.双酚A处理后的精子，质量发生改变，在很大程度上会影响胚胎的发育潜能[10]。研究数据表明，畸形率越高，胚胎的发育潜能逾受到限制，囊胚的形成率也会相应下降。同时，有实验表明，双酚A处理的小鼠，其血清中的NO水平显著升高，NO的增加可引起脂质过氧化和细胞毒性，引起细胞死亡[3，11]，这可能是胚胎发育潜能被限制的一个原因。经过双酚A处理的小鼠，其精子畸形率显著增加，导致胚胎发育潜能差，囊胚形成率降低。这说明，双酚A对精子产生的影响，会在形成配子后，早期的胚胎发育中发挥持续性的作用。

本实验通过实验组和对照组的比较，认为双酚A对雄性生殖细胞有明显的致畸作用，并最终影响胚胎的早期发育。双酚A影响胚胎发育的具体机制还不清楚，但总的来说，这种影响是会持续存在的，而且，NO升高而引起的脂质过氧化和细胞毒性可能伴随胚胎的整个发育过程。其具体的作用机制和途径有待于进一步研究。

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[10] Paloma，Alonso-Magdalena，Elaine Vieira，et al.Bisphenol a exposure during pregnancy disrupts glucose homeostasis in mothers and adult male offspring[J].Environ Health Perspect，2010，118（9）：1243-1250.

[11] 孫延霞，刘基芳，宋祥福，等.双酚A对雄性小鼠生殖毒性的影响[J].中国比较医学杂志，2008，18（7）：34-35.

（收稿日期：2013-02-18）