长期摄入含贫铀的饲料对雄性大鼠的遗传毒性研究

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1、长期摄入含贫铀的饲料对雄性大鼠的遗传毒性研究作者：李蓉，冷言冰，艾国平，徐辉，粟永萍，程天民【摘要】目的:大鼠长期食入一定剂量的贫铀后是否会产生遗传毒性.方法：给予初断乳大鼠含贫铀饲料，摄入的剂量分别为0，0.4，4，40mg/（kg·d），4mo后，观察亲代（F0代）和子代（F1代）大鼠精子畸形率，骨髓细胞微核率的改变，用单细胞凝胶电泳法研究贫铀对精子DNA的损伤程度.结果：摄入小剂量贫铀的F0代大鼠精子畸形率和彗星细胞的各指标与正常组差异无统计学意义（P>0.05）.但中、高剂量组F0和F1代的精子畸形率、骨髓细胞微核率和彗星

2、细胞率均增加（P<0.01），并与摄入贫铀的剂量和摄入时间呈一定的相关关系.结论：长期摄入一定剂量的贫铀可对大鼠产生遗传毒性.【关键词】贫铀　　0引言　　贫铀(depleteduranium,DU)是铀浓缩加工成核燃料过程中所产生的副产品，已广泛应用于民用和军事领域.从1991年的海湾战争开始，及后来的几次局部战争中，贫铀武器被大量使用，造成环境大面积污染［1-2］.近年来，我国核工业及核电站建设不断发展，贫铀废料增多，在铀再处理厂和铀作业实际环境也存在贫铀污染问题.贫铀污染涉及的居民人数多，影响面广，长期摄入导致体内蓄积的量较大

3、，因此，贫铀对环境的污染及对机体的影响是一个新的值得关注的问题.长期食入被贫铀污染的食物和饮水后，对机体产生何种损害作用，目前几乎没有报道.因此，我们对雄性大鼠长期给予含一定剂量的贫铀饲料，观察贫铀对遗传物质的损伤，评价贫铀遗传毒性效应，对其长期危害进行初步研究.　　1材料和方法　　1.1材料取初断乳N）试验取双侧股骨，抽吸胎牛血清冲洗骨髓腔，制备骨髓细胞悬液.1000r/min离心5min后，弃上清，加入等体积血清，吹打.在玻片滴一滴（5~8μL）骨髓细胞悬液，推片，干燥，无水甲醇固定数分钟.用姬姆萨染液室温下染色25~30min后取

4、出，磷酸缓冲液冲洗，显微镜下观察.一只大鼠需观察1000~2000个细胞，每组计数5000个嗜多染红细胞（PCE）中带MN的出现频率.计算微核细胞率（‰）和微核率（‰）.　　1.2.4单细胞凝胶电泳或彗星电泳取双侧附睾，放入3mLPBS缓冲液中，剪碎，过滤，制成细胞悬液.用45℃,100μL5g/L正常熔点琼脂糖PBS凝胶浇注首层胶.取0.1mL浓度为106/mL的细胞悬液加入0.9mL37℃的低熔点琼脂糖PBS，混匀后速取75μL加到第一层胶上，制备第二层胶.将载玻片浸入4℃冷裂解液中5h.高pH碱性电泳缓冲液中浸泡20min.低温，

5、300mA，25V，电泳30min.取出凝胶玻片，pH7.5，0.4mmol/LTris浸洗，15min×3次.中和凝胶中的碱液，70μL100mg/LEB溶液染色15min.激光共聚焦显微镜下观察.　　统计学处理:数据分析采用SPSS12.0软件进行.对组间精子畸形率和微核率比较采用非参数秩和检验，彗星电泳结果采用ANOVA分析.　　2结果　　2.1长期摄入贫铀的大鼠精子畸形率大鼠精子畸形以头体部为主，头部以无钩、无定形和香蕉头畸形居多（图1）.小剂量组与正常组差异无统计学意义，F0代和F1代中、高剂量组均增高，且高剂量组高于中剂量组

6、（P<0.01,表1）.　　2.2长期摄入贫铀的大鼠骨髓细胞微核率摄入贫铀的大鼠与正常组比较微核率升高(图2)，中、高剂量组之间并无统计学差异，但F1代较F0代相应的组升高（表2）.　　图1贫铀所致精子畸形的几种常见形式　略　　表1大鼠精子畸形率比较(略)　　图2大鼠骨髓嗜多染红细胞中的微核（略）　　表2大鼠骨髓细胞微核率比较（略)　　2.3长期摄入贫铀的大鼠精子彗星电泳在荧光显微镜下可看到呈桔红色的细胞核，损伤细胞产生的断裂DNA断片，向阳极端迁移并形成拖尾现象，形似彗星(图3).精子彗星图像分析结果显示，小剂量组的各项指标与正

7、常组差异无统计学意义，这与精子畸形率的结果是一致的.其余实验组拖尾率和尾长显著升高，随着剂量和摄入时间增加，DNA损伤程度也越严重；彗星头部百分比显著下降，且各组之间有统计学差异.表明贫铀对精子DNA的损伤程度随摄入剂量和摄入时间的增加而加重.经拟合，在F0代，贫铀剂量与彗星细胞拖尾率之间的相关关系可用下列公式表示：Y=4.2013＋0.7045X-0.0138X2，R2=0.9855，其中Y表示彗星细胞拖尾率，X表示贫铀剂量，但该方程仅适合F0代.　　图3食入贫铀的大鼠精子彗星细胞　略　　表3大鼠精子DNA损伤分析(略)　　3讨论　　

8、我们的研究结果表明，小剂量贫铀不会使大鼠精子畸形率显著增加，但中、高剂量组精子畸形率均显著高于正常组，且高剂量组高于中剂量组，说明只有达到一定剂量的贫铀才可使精子畸形率增加，且随贫铀剂量的增加而增加.研究表