二甲醚吸入染毒对雌性大鼠卵巢和生殖激素的影响

刘颖，李光先，孙侠，陈秀娟，陈汉金

（广州质量监督检测研究院，广东广州 511447）

气雾剂制品在日常生活中应用广泛，通常指利用气体压力将封入耐压密闭容器中的液体、流动性软膏、乳液或粉剂喷出，分散为细微雾状物或均匀泡沫的制品[1]。其中，抛射剂作为喷射动力的来源，是气雾剂制品的重要组成部分。二甲醚（DME）相对分子质量46.069，分子式CH3OCH3，作为气雾剂的抛射剂是其主要应用领域，使用量仅次于石油液化气[2-4]。由于二甲醚与其他常用抛射剂相比，与水的相容性十分优异，是很多水溶性喷雾产品选择的抛射剂。二甲醚作为化妆品用气雾剂抛射剂在国内外均有报道[5-6]。一般认为，二甲醚是低毒物质，但大剂量吸入二甲醚对呼吸道和神经系统会造成损害[7]。二甲醚对雌性生殖系统的影响尚不明确，特别是低浓度短时间吸入二甲醚的研究较少。本研究对成熟雌性大鼠予以亚急性吸入二甲醚染毒，以探讨较低浓度二甲醚对雌性大鼠生殖系统的影响。

1 材料和方法

1.1 实验动物

SPF级雌性SD大鼠18只，8～10周龄，购自广东省实验动物中心［SCXK（粤）2018-0002］，饲养于本单位屏障环境动物设施［SCXK（粤）2018-0137］，自由饮食。

1.2 主要试剂和仪器

二甲醚，纯度99%，购自广州市广气气体有限公司；促卵泡素（Follicle-stimulating hormone，FSH）、黄体生成素（Lutenizing hormone，LH）、睾酮（Testosterone，T）、孕酮（Progesterone，PROG）、雌二醇（Estradiol，E2）和抑制素B（Inhibin B，INH-B）均为酶联免疫吸附法（ELISA）检测试剂盒，购自武汉华美生物工程有限公司；HOPE-MED 8050动式染毒控制系统，天津合普公司；多功能酶标仪，美国Thermo公司；病理工作站，美国Thermo公司。

1.3 试验方法

大鼠按体重随机分成3组，分别为对照组（吸入新鲜空气）和低剂量染毒组（二甲醚含量0.5%，体积分数）、高剂量染毒组（二甲醚含量1.0%，体积分数），每组6只。大鼠以笼养方式放入染毒柜内（染毒过程中禁水禁食），采用吸入方式染毒，2 h/ d，5 d/周，连续染毒4周。二甲醚气体经管道进入HOPE-MED 8050A型动式染毒柜中。染毒持续过程中，氧气浓度保持恒定，均大于20%，且染毒柜内保持动态负压，避免毒物外泄。每日观察大鼠的活动情况，试验开始和结束时称量大鼠体重。

1.4 血清生殖激素检测

染毒结束24 h内，腹腔注射戊巴比妥钠麻醉，腹主动脉采血，3 000 r/min离心10 min，吸取上清，保存于-80 ℃冰箱。按试剂盒说明书检测血清中各生殖激素的浓度。

1.5 组织病理学观察

大鼠处死后，分离卵巢和子宫，卵巢称重，计算卵巢脏器系数。脏器以4%甲醛溶液固定后，采用Thermo病理工作站制片，石蜡包埋，苏木素-伊红染色，显微镜下观察。

1.6 统计学分析

2 结果与分析

2.1 大鼠体重和卵巢脏器系数

如表1所示，二甲醚染毒组与对照组比较，染毒前体重的组间差异无统计学意义（P＞0.05），染毒后两组大鼠的体重有下降趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05）；染毒结束后大鼠卵巢重量和卵巢脏器系数的组间差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 组织病理学观察

大体解剖观察中，各染毒组的雌性大鼠子宫及卵巢组织与对照组比较，其脏器位置、大小、形状、硬度、外观颜色未见明显异常改变。

组织病理学观察发现，高剂量组、低剂量组在镜下所见与对照组基本相同。子宫壁各层结构清晰，子宫内膜粘膜上皮呈单层柱状排列，粘膜下固有膜结缔组织内有不分支的子宫腺，固有膜内散在炎细胞浸润，子宫内膜呈周期性改变，子宫肌层和子宫外膜未见明显病理改变。卵巢各级卵泡、黄体数量正常，未见滤泡囊肿、血肿及其他病理改变。组织学观察图片可参见图1。

表1 二甲醚染毒对大鼠体重和卵巢的影响（n=6，±s）

表1 二甲醚染毒对大鼠体重和卵巢的影响（n=6，±s）

组别 初始体质量/g 终末体质量/g 卵巢重量/g 卵巢脏器系数/%对照组 198.40±12.17 309.68±34.68 0.187 3±0.015 4 0.061 5±0.010 6低剂量组 198.78±11.26 297.76±15.48 0.209 4±0.037 6 0.070 5±0.013 1高剂量组 200.39±11.04 293.28±23.21 0.192 4±0.021 3 0.065 8±0.008 1

综合卵巢重量、大体解剖和组织病理学观察结果，未观察到二甲醚对大鼠卵巢和子宫造成明显影响。

图1 二甲醚吸入染毒后雌性大鼠的卵巢和子宫组织学形态（HE×50）

2.3 大鼠血清生殖激素

如表2所示，与对照组比较，高剂量组雌性大鼠血清中，T和E2水平略有波动，但幅度不大；FSH略微升高，差异无统计学意义（P＞0.05）；PROG和INH-B明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；LH水平明显降低（P＜0.05）。低剂量组雌性大鼠在所检测的8项生殖激素中，均无明显变化。由结果可见，雌性大鼠血清中的LH、PROG和INH-B水平明显受到吸入二甲醚的影响。

急性大量吸入二甲醚对中枢神经系统有抑制作用，在二甲醚相关的研究中，都认为二甲醚属于低毒物质，在日常使用中未观察到明显的毒性[1,8]。本研究在染毒结束后，在卵巢的绝对重量、卵巢和子宫的组织病理学观察中，均未发现明显变化，证明在本实验条件下，二甲醚吸入对雌性大鼠生殖器官未造成实质性的明显损伤，与相关研究的结果基本一致[8]；但在染毒结束后发现，染毒动物与对照组动物相比，血清中的生殖激素（主要为LH、PROG和INH-B）水平紊乱。

表2 二甲醚染毒对大鼠血清中生殖激素的影响（n=6，±s）

表2 二甲醚染毒对大鼠血清中生殖激素的影响（n=6，±s）

注：与对照组比较，*表示P＜0.05；

组别 FSH/（mIU/mL） LH/（mIU/mL） T/（ng/mL） PROG/（ng/mL） E2/（pg/mL） INH-B/（pg/mL）对照组 7.04±1.30 2.73±0.58 0.45±0.16 23.18±7.94 50.69±33.61 7.58±2.60低剂量组 8.45±3.02 2.48±0.89 0.68±0.29 27.02±12.58 47.90±42.83 8.48±3.53高剂量组 9.92±5.32 1.80±0.32* 0.53±0.19 45.71±17.82* 51.12±43.98 11.59±2.62*

3 结论

二甲醚吸入对雌性大鼠血清中的LH、PROG和INH-B水平有显著影响，有剂量反应关系。高剂量组血清LH水平明显降低，PROG和INH-B明显升高，提示二甲醚能对卵巢激素的分泌和释放产生影响，机体发生调节紊乱，存在影响卵泡发育、排卵，进而产生不孕的不良后果。但二甲醚造成影响的机制尚不明确，需进一步研究。