维生素C、维生素E拮抗香烟烟雾提取物致小鼠精子畸形效应

吸烟严重地危害着人类健康，近年来研究发现，香烟在燃烧时可产生40多种明确的诱变/致癌物，自由基作为不可缺少的中间体，始终贯穿与活跃于香烟燃烧的气相和凝聚相反应中。长期大量吸烟能不断消耗体内的抗氧化酶和抗氧化物质，使内源性自由基消除作用减弱，体内自由基蓄积中毒，最终引起细胞突变。已有实验证明，吸烟可使精子质量显著改变，而精子病变可能累及胎儿发育，致畸形增多。研究表明，维生素E（VE）、维生素C（VC）具有一定的消除自由基的能力，我们的实验旨在观察VC和VE对香烟烟雾提取物引起小鼠生殖细胞突变的拮抗效果。

    1  材料与方法

    1.1  材料  市售去过滤嘴某牌香烟（云南产，焦油含量中等）。雄性健康昆明种小鼠140只，体重18～25g(本院动物室提供),随机分为14组，每组10只。VE注射液（上海第九制药厂），VC（分析纯，天津市化学试剂批发公司）。

    1.2  方法

    1.2.1  制备香烟烟雾提取物  按陈晓东的方法[1]，以流水产生负压吸烟，调节水流控制吸烟速度，每支烟在10分钟左右燃完。用10%二甲基亚砜做为提取液，以称量法测得提取液中提取物的含量，制成香烟烟雾提取物原液，贮存备用。

    1.2.2  染毒方法  用蒸馏水将香烟烟雾提取物原液稀释成100.0、50.0、25.0、12.5和6.2mg/kg体重5个剂量组，以10% DMSO为溶剂对照。对各组小鼠每日腹腔注射1次，连续5日，第11、12两日再各注射1次，第13日处死。

    1.2.3  拮抗方法  VC、VE分别以估计不引起成人出现明显不良反应的最大剂量即100.0和10.0mg/kg体重为最高剂量，再分别以蒸馏水和新购色拉油按3.16倍稀释，VC各剂量组分别为100.0、31.6、10.0mg/kg体重，VE各剂量组分别为10.0、3.2、1.0mg/kg体重，对香烟烟雾提取物50.0mg/kg组进行精子畸形拮抗观察，在染毒香烟烟雾提取物前先灌胃给予VC、VE，2天后以香烟烟雾提取物染毒方式同时给予。

    1.2.4  精子制片及观察方法  取双侧附睾，经剪碎、涂片、固定后在高倍镜下以暗视野观察。每只小鼠分析400条精子形态及结构的改变，记录精子畸形的类型及数量。

    1.2.5  统计学方法  所有资料均采用SPSS10.0行×列表χ2检验及相关性分析。
 2  结果

    2.1  精子畸形  香烟烟雾提取物对精子的损伤：在实验组中出现胖头、小头、不规则头、双头、双尾、折尾等精子畸形类型。空白对照组精子畸形率与溶剂对照组比较差异无统计学意义（P＞0.05），说明溶剂无致精子畸形作用；各实验组的精子畸形率与溶剂对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05、P＜0.01），将各实验组的精子畸形率与香烟烟雾提取物的剂量做相关分析，有明显的相关关系（r=0.93，P＜0.01）。见表1。表1  香烟烟雾提取物致小鼠精子畸形情况教育学论文发表

    2.2  对精子畸形的拮抗效果  给予VC、VE后，除最小剂量组外，各实验组的精子畸形率与阳性对照组比较，差异均有统计学意义（P＜0.01），除最高拮抗剂量组外，其它各实验组与阴性对照组比较，差异仍有统计学意义（P＜0.01）。精子畸形率与剂量间有相关关系。见表2。 表2  VC、VE对香烟烟雾提取物致小鼠精子畸形的拮抗情况

    3  讨论

    VC、VE直接干扰自由基的生成和清除。VC作为一种强抗氧化剂，它的最大特性是还原性，通过还原作用消除有害氧自由基的毒性，其可以与O2·、HOO·及OH·迅速反应，生成半脱氢抗坏血酸；VE是直接清除剂，与超氧化物岐化酶、谷胱甘肽过氧化物一起构成体内抗氧化系统，保护细胞膜及细胞内的核酸免受自由基的攻击[2]。作为机体有效的自由基清除剂，可阻断脂质过氧化反应，提高细胞的抗氧化防御作用。大量VC进入体内可增强机体的还原能力。VC和VE的抗突变机制，可能因其有效清除自由基从而保护DNA免受氧化损伤。精子畸形是由化学物质对精子发生过程中多个环节影响的共同结果。吸烟中自由基既可直接破坏细胞组成，又可间接干扰细胞的氧化还原状态。香烟烟雾中的烟焦油含有大量多环芳烃类致癌物质及自由基，而自由基进入人体后促使体内脂质过氧化过程增强，细胞膜正常生理功能发生障碍。

    给小鼠腹腔注射香烟烟雾提取物后，各剂量组精子畸形率均高于溶剂对照组（P＜0.05、P＜0.01），且给予香烟烟雾提取物的剂量与精子畸形率之间呈正的直线相关关系（r=0.93，P＜0.01），即随香烟烟雾提取物剂量的增加，小鼠精子畸形率也升高。由此表明香烟烟雾提取物能够引起小鼠精子畸形率升高。其原因可能是香烟烟雾中有害成分联合作用于精子发生周期的多个阶段的遗传物质，使精细胞在转化阶段受到损伤而造成精子的畸形。

    在拮抗实验中，我们观察到，VC、VE各剂量组的精子畸形率均低于非拮抗B组的精子畸形率，说明VC、VE均有明显拮抗香烟烟雾提取物遗传学损伤的效应。其中VE最高剂量组精子畸形率与溶剂对照组比较差异无统计学意义，而VC各组精子畸形率与溶剂对照组比较差异均有统计学意义，说明VE对香烟烟雾提取物遗传学损伤效应的拮抗作用强于VC的拮抗作用。VE是机体防御氧化应激损伤的重要物质，它在生物学和化学上最活跃的形式是α-生育酚，是人体最丰富的脂溶性抗氧化剂[3]。

    综上所述，香烟烟雾提取物能够引起小鼠精子畸形，而VC、VE能降低香烟烟雾提取物所致的小鼠精子畸形率，VE的拮抗作用优于VC。VC、VE均是人体所必需的物质，在研究环境化学因素时不仅要注意单个因素的作用，同时要注意各因素之间的相互作用，而VC、VE对香烟烟雾提取物致生殖细胞遗传物质损伤的联合拮抗作用有待于进一步研究。教育学论文发表

【参考文献】
  [1] 陈晓东，吴玲.香烟烟雾提取物致小鼠生殖细胞的遗传学损伤[J].包头医学院学报，2001,17（3）：173-174.

[2] 葛颖华，钟晓明.维生素C和维生素E抗氧化机制及其应用的研究进展[J].吉林医学，2007，28（5）：707-708.

[3] 翟建华，陈素仙，苏一星，等.维生素E对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响[J].中国现代医药杂志，2008，10（3）：22-25.