母鼠微量镉暴露对子代的影响*

刘燕 文晓红

(川北医学院组织胚胎学教研室, 四川 南充 637000)

母鼠微量镉暴露对子代的影响*

刘燕 文晓红

(川北医学院组织胚胎学教研室, 四川 南充 637000)

目的 研究妊娠期及哺乳期微量镉暴露对子代的影响。方法 将SD孕鼠32只随机分为4组：镉组(A组)、己烯雌酚组(B组)、镉加他莫昔酚组(C组)和正常对照组(D组)，每组8只。A组于孕期第9、11、13天及产后隔日腹腔注射氯化镉1.5mg/(kg·d)；B组于妊娠第9～17天及产后隔日皮下注射己烯雌酚100μg/(kg·d)；C组注射氯化镉的同时给予雌激素受体拮抗剂他莫昔酚50mg/(kg·d)；D组注射与镉等体积生理盐水。妊娠第18天，每个组随机选取4只进行剖宫产取胎鼠，记录胎鼠数量、体长、胎盘重量，计算胎鼠雌雄性别比例；产后30天，记录仔鼠重量及雌雄性别比例。结果 与对照组比较，各组胎鼠、仔鼠数量以及雌雄性别比例没有明显差异(P>0.05);镉组和己烯雌酚组胎盘重量,胎鼠和仔鼠体重及胎鼠体长均低于对照组(P<0.05)。结论 微量镉对妊娠数量及雌雄性别比没有明显影响；微量镉对胎鼠及仔鼠的生长发育可产生抑制；镉和己烯雌酚对胎鼠和仔鼠的影响作用相似，表明镉具有雌激素样效应。

重金属； 镉； 微量； 子代

镉(Cadmium ,Cd)是广泛存在于环境中的有毒金属元素 ,联合国环境规划署、世界粮农组织 (FAO)及世界卫生组织 (WHO)将其列为必测项目。2013年广东地区对大米进行安全性抽检，抽查结果显示镉超标率为10%～44%。大米是我国日常生活的主要食物，虽然被镉污染的大米镉含量是微量的，但镉在人体内的生物学半衰期可长达10～40年，在各组织器官中会累积相当长一段时间[1]，因此，研究微量镉污染对子代生长发育具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 实验材料 清洁级性成熟SD大鼠，体重240～260g，购买于重庆医科大学动物实验中心，合格证号：SCXK(渝)20070001。氯化镉(天津市东丽区东大化工厂，批号2000118，分析纯，纯度为99%)。Olympus解剖显微镜 (日本奥林巴斯公司)。

1.2 方法

1.2.1 动物模型的建立 按雄、雌性2∶1比例，将SD大鼠于当日18：00时合笼交配过夜，以次晨雌鼠出现阴道栓作为受孕标志，记为妊娠第0天(GD0)。未受孕鼠于次日18：00时再与雄鼠合笼，2周未孕者放弃。共得孕鼠32只，随机分为4组，每组8只。A组于孕期第9、11、13天腹腔注射氯化镉1.5mg/(kg·d)；B组于妊娠第9～17天皮下注射己烯雌酚100μg/(kg·d)；C组注射氯化镉的同时给予雌激素受体拮抗剂他莫昔酚50mg/(kg·d)；D组注射与镉等体积生理盐水。妊娠第18天每组随机挑选四只孕鼠颈椎脱臼，剖腹取出胎鼠做相应实验。

剩余孕鼠足月正常分娩，A组于产后隔日腹腔注射氯化镉1.5mg/(kg·d)；B组于产后隔日皮下注射己烯雌酚100μg/(kg·d)；C组注射氯化镉的同时给予雌激素受体拮抗剂他莫昔酚50mg/(kg·d)；D组注射与镉等体积生理盐水。在出生后30天取仔鼠做相关实验。

1.2.2 胎鼠形态学指标测定 在妊娠18天，每组随机选取四只孕鼠做剖宫产取胎鼠，观察每组胎鼠数量，并对胎鼠及胎盘进行称重；在解剖显微镜下观察胎鼠性别，并计算雌雄性别比例。

1.2.3 仔鼠形态学指标测定 在出生后记录每组出生数量，在出生后30天,对仔鼠进行称重，并计算雌雄性别比例。

1.3 统计方法

2 结果

2.1 胎鼠生长发育指标测定 与对照组比较，各组胎鼠数量无显著差异(P>0.05)。镉(A组)和己烯雌酚(B组)及镉加他莫昔芬(C组)的胎鼠体重、胎盘重及胎鼠体长均降低，其中A组和B组的胎鼠体重、胎盘重及胎鼠体长均降低，有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 各组胎鼠生长发育指标

注：与D组比较①P<0.05;与C组比较②P<0.05

2.2 胎鼠数量及雌雄性别比例 与对照组比较，各组胎鼠数量及雌雄性别比例,无统计学差异(P>0.05)，见表2。

表2 各组胎鼠数量及性别比

2.3 仔鼠体重 出生后三十天对仔鼠进行称重，与对照组比较，A、B组及C组的仔鼠体重均减轻，其中A组和B组的仔鼠重量减轻有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 各组仔鼠30天平均体重

注：与D组比较，①P<0.05

2.4 各组仔鼠数量与雌雄性别比例 与对照组比较各组仔鼠数量及性别比例无统计学差异(P>0.05)，见表4。

表4 各组仔鼠数量与雌雄性别比例

3 讨论

镉(Cd)是一种毒性极强的累积性环境污染物,主要通过食物链的途径对人类健康造成损害。以往人们多从重金属角度研究Cd对接触者自身的毒理作用，本课题主要研究孕期和哺乳期微量镉摄入对子代的影响。孕期和哺乳期机体对Cd的吸收比普通时期更多,因此更有研究意义。有研究显示Cd与Fe之间存在着交互作用，缺铁与储铁量的消耗会导致Cd吸收与积累的增加，而孕期和哺乳期铁的需求量大量增加,而通过饮食提供的铁往往不能满足这种需求而导致缺铁，从而增加Cd的吸收，Letsky EA[2,3 ]的研究证实了这点。Berglund等发现,妇女体内贮存的Fe较低进而增加了体内对Cd的吸收性,这一点与对比利时妇女、瑞典妊娠与非妊娠妇女及波兰儿童的研究结果相一致[4,5]。

有研究[6,7]显示镉是一种潜在的非类固醇类环境内分泌干扰物，具有雌激素样作用。胚胎期和新生儿期是子代分化发育的关键时期, 亦是环境内分泌干扰物作用的敏感窗口期，所以本实验选取胚胎期和哺乳期，干预剂量参考Holt和Emmen等的研究[8,9]，并增加己烯雌酚组与雌激素受体拮抗剂他莫西芬组对比研究。

实验观察发现各组胎鼠、仔鼠数量没有明显差异，证实孕鼠的繁殖数量没有受到微量镉和己烯雌酚的影响；各组雌雄性别比例没有明显差异，说明微量镉和己烯雌酚对胎儿性别的分化没有明显影响；与正常组比较，镉组和己烯雌酚组胎鼠仔鼠体重下降，胎鼠体长降低，提示镉和己烯雌酚对子代的生长发育产生不利影响。一方面可能是镉和己烯雌酚对母鼠产生毒性作用,在母鼠健康受损的条件下,导致子代的发育不良。锌是许多金属酶的正常的组成成分,缺锌可抑制这些金属酶的活性,从而影响碳水化合物、脂类、蛋白质及核酸的合成和降解[10]。镉可直接作用于金属硫蛋白(MT)基因的启动子,从而诱导肝脏或肾脏中MTmRNA的大量合成,MT可迅速与锌离子结合,使母体血浆锌的浓度降低继而造成低营养状态，低营养状态下胎鼠宫内生长发育受限[11,12]。Sorell等[13]也证实镉可通过诱导肝和肾内MT的合成而使母体血中锌离子浓度下降,导致胚胎锌缺乏而发育异常。另一方面可能是镉和己烯雌酚对胎盘产生不利影响而导致胚胎发育不良。胎盘是镉的靶器官之一,镉可通过干扰胎盘的子宫胎盘血流量、物质转运和内分泌及物质代谢等功能而影响胚胎的正常发育[14]，本实验镉组胎盘重量降低与此观点一致。实验中镉组和己烯雌酚组的结果相似，说明镉具有雌激素效应，而镉加他莫昔酚组的结果则进一步证实镉的雌激素样的作用。镉的雌激素样作用在Martin[15]的研究中得到证实，镉能够与ER结合，致使成年去卵巢大鼠的子宫重量增加，促进富含ER的人乳腺癌细胞T47D增殖[16]。

4 结论

本文研究结果显示，微量镉对妊娠数量及雌雄性别比没有明显影响；微量镉对胎鼠及仔鼠的生长发育可产生抑制；镉和己烯雌酚对胎鼠和仔鼠的影响作用相似，表明镉具有雌激素样效应。

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[2]Letsky EA. The haematological system. In: Chamberlain G, Broughton PF. Clinical Physiology in Obstetrics[J]. Oxford: Blackwell Science, 1998,71-110.

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[10] Coupe B,Grit I,Darmaun D,etal.The timing of “catch-up growth” affects metabolism and appetite regulation in male rats born with intrauterine growth restriction[J].Am.Physiol Regul Integr Comp Physiol,2009,297:R813-824.

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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

四川省教育厅重点项目(13ZA0225);川北医学院青年基金资助项目(CBY12-A-QN02)

文晓红，E-mail：xhongwen@sina.com

R 394

A

10.3969/j.issn.1672-3511.2015.07.005

2015-01-14； 编辑： 陈舟贵)