1、目前,已知丙烯酰胺(Acrylamide)是一種二類致癌物質(zhì),并具有神經(jīng)毒性、遺傳毒性和生殖毒性。在瑞典科學(xué)家公布油炸、燒烤和烘焙類食品中含丙烯酰胺后,其公共衛(wèi)生安全問題開始備受關(guān)注。
　　 丙烯酰胺職業(yè)性接觸主要見于生產(chǎn)聚丙烯酰胺等的合成過程；丙烯酰胺是生產(chǎn)和合成聚丙烯酰胺過程中形成的一種中間化學(xué)物質(zhì),廣泛應(yīng)用于飲用水凈化、城市污水和工業(yè)廢水處理、油井工藝、建筑行業(yè)、造紙工業(yè)、飼料加工,土壤穩(wěn)定劑以及化妝品、日用化學(xué)品添加劑、

2、生物工程學(xué)試驗等,同時,它還存在于煙草燃燒的煙霧中(這證明它能在生物原料的加熱過程中形成).
　　 日常生活中,丙烯酰胺可見于使用化妝品、吸煙、經(jīng)高溫加工處理的淀粉類食品及飲用水中。丙烯酰胺可通過皮膚、口腔或呼吸道進(jìn)入生物體內(nèi)在,一旦進(jìn)入體內(nèi),它可以快速分布于全身的組織中。孕婦接觸丙烯酰胺,其可以通過血液進(jìn)入胎兒.雄性動物攝入一定量丙烯酰胺可影響生殖能力。2010年3月,歐洲化學(xué)品管理局(ECHA)在高度關(guān)注物質(zhì)(SVHC)清單

3、中新增了一項物質(zhì),即丙烯酰胺。
　　 近幾年,關(guān)于丙烯酰胺毒性機(jī)制的探討不斷深入,其生殖毒性的研究需要進(jìn)行更大范圍的研究和論證,本試驗以大鼠為模式動物研究其體內(nèi)生殖毒性,以大鼠和五指山小型豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞為細(xì)胞模型研究其體外細(xì)胞毒性,并探討丙烯酰胺的生殖毒性和細(xì)胞毒性機(jī)制。
　　 1、口服丙烯酰胺對大鼠生長發(fā)育及生殖的影響
　　 本試驗首先研究丙烯酰胺對雄性大鼠的生長發(fā)育與生殖毒性作用。選30只21日齡斷奶未成

4、熟SD雄性大鼠,隨機(jī)分為3組。處理組Ⅰ和處理組Ⅱ分別通過自由飲水方式口服5mg/kg/d和10mg/kg/d的丙烯酰胺溶液8周,對照組口服蒸餾水.分別在第4周和第8周時對日增重、體重、臟器重等指標(biāo)進(jìn)行檢測,并做睪丸和附睪及各臟器的組織形態(tài)學(xué)觀察；在第8周時,同時檢查附睪尾精子密度和精子頂體形態(tài)。結(jié)果顯示,兩處理組大鼠體增重顯著低于對照組(P<0.05)；至試驗結(jié)束時,睪丸、附睪發(fā)育受到影響；處理組Ⅱ大鼠附睪尾部精子密度顯著低于對照組(P

5、<0.05),處理組Ⅰ與對照組差異不顯著(P>0.05)；睪丸出現(xiàn)不同程度的病理變化,曲細(xì)精管內(nèi)生精細(xì)胞發(fā)生部分缺失。試驗表明,丙烯酰胺可阻滯大鼠生長,影響性器官發(fā)育,對生精小管和間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用而導(dǎo)致雄性大鼠附睪尾部精子密度降低。
　　 2、口服丙烯酰胺對大鼠生殖毒理機(jī)制的研究
　　 為進(jìn)一步探討丙烯酰胺的雄性生殖毒性機(jī)理,本試驗對亞慢性染毒處理組I(5mg/kg/d)和處理組Ⅱ(10 mg/kg/d)的大鼠進(jìn)行血

6、清總睪酮測定,對睪丸和附睪病理組織切片形態(tài)學(xué)、免疫組織化學(xué)進(jìn)行分析,計算處理組與對照組單位面積內(nèi)的間質(zhì)細(xì)胞數(shù)目,應(yīng)用TissueGnostics全景組織體細(xì)胞定量分析儀對病理組織免疫組織化學(xué)圖片做定量分析,對處理組與對照組大鼠附睪內(nèi)sGCα1蛋白表達(dá)做全組織分析掃描。結(jié)果顯示,丙烯酰胺亞慢性處理組Ⅱ中大鼠血清中總睪酮含量與對照組相比顯著升高(P<0.05)；曲細(xì)精管周圍間質(zhì)細(xì)胞增生異常,與對照組相比差異顯著(P<0.05),處理組Ⅰ與其

7、它兩組相比差異不顯著；處理組Ⅱ中大鼠病理睪丸組織內(nèi)間質(zhì)細(xì)胞sGCα1蛋白表達(dá)量低于對照組,而sGCβ1表達(dá)量無明顯差異；各組附睪全景組織體掃描分析結(jié)果顯示,各組間附睪中sGCα1與sGCβ1表達(dá)量無明顯差異,但是附睪頭、尾部sGCα1表達(dá)強(qiáng)度較體部強(qiáng)烈。試驗表明,丙烯酰胺的生殖毒性作用機(jī)制可能是通過NO/sGc/cGMP通路中的sGC蛋白,影響大鼠睪丸生精小管內(nèi)緊密連接結(jié)構(gòu),使生精細(xì)胞發(fā)生缺失,從而導(dǎo)致精子密度降低；同時sGC異二聚體在

8、睪丸和附睪內(nèi)的差異性表達(dá)暗示二者在精子發(fā)生與類固醇激素合成過程中起著不同的生理作用。
　　 3、丙烯酰胺對大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞成骨分化能力的影響
　　 為研究丙烯酰胺對大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用,本試驗從1月齡SD大鼠股骨、脛骨中分離、純化出大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,并通過成骨分化和細(xì)胞表面抗原進(jìn)行鑒定。丙烯酰胺處理組細(xì)胞在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加0、5、100、300、1000μM濃度的丙烯酰胺,連續(xù)培養(yǎng)8天,觀察丙烯酰胺

9、對細(xì)胞形態(tài)變化,應(yīng)用CCK-8法檢測繪制細(xì)胞生長曲線,計算細(xì)胞增殖抑制率。在成骨分化21天過程中添加0、5、25、100、200、300μM濃度的丙烯酰胺,茜素紅、堿性磷酸酶染色檢測丙烯酰胺對成骨分化的影響。試驗結(jié)果表明,丙烯酰胺可導(dǎo)致大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,濃度為5、100、300、1000μM的丙烯酰胺對細(xì)胞生長的抑制率分別為7.69％、30.77％、53.85％和100％；對照組、5、100、300μM丙烯酰胺處理組大鼠

10、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞倍增時間分別為:72、79.7、88.1和111.2小時。隨丙烯酰胺濃度增大細(xì)胞成骨分化受抑制程度明顯,堿性磷酸酶表達(dá)量降低且極顯著(P<0.01)。表明丙烯酰胺抑制大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖及其向成骨分化。
　　 4、丙烯酰胺對五指山小型豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞增殖毒理的機(jī)制研究
　　 為研究丙烯酰胺對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖毒性的作用機(jī)制,本試驗從6日齡五指山小型豬股骨中分離、純化骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞,并通過

11、成骨、成脂肪分化進(jìn)行鑒定。丙烯酰胺處理組在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加0、50、100、500、1000μM的丙烯酰胺,處理1小時后,檢測細(xì)胞中活性氧(ROS)與總谷胱甘肽過氧化物酶含量。連續(xù)處理3天后,觀察細(xì)胞形態(tài),應(yīng)用微絲綠色熒光探針檢測細(xì)胞骨架變化,同時提取RNA,檢測細(xì)胞骨架actin基因表達(dá)變化。結(jié)果顯示:丙烯酰胺處理組細(xì)胞內(nèi)ROS含量隨丙烯酰胺濃度升高而升高,500、1000μM處理組與對照組相比差異顯著(P<0.05)；總谷胱甘肽過氧

12、化物酶含量降低,與對照組相比差異顯著(P<0.05)；丙烯酰胺500、1000μM處理組細(xì)胞骨架內(nèi)微絲發(fā)生重排,細(xì)胞形態(tài)變圓,微絲縮短；定量PCR結(jié)果顯示1000μM組細(xì)胞骨架actin基因表達(dá)量下調(diào)顯著(P<0.05)；丙烯酰胺50、100μM處理組的上述檢測指標(biāo)與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。試驗表明,高濃度丙烯酰胺可致五指山豬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化,并影響其活性氧代謝,細(xì)胞骨架縮短,從而對細(xì)胞增殖能力產(chǎn)生影響。

13、>　　 綜上所述,體內(nèi)試驗表明,丙烯酰胺可阻滯斷奶期大鼠生長,致使大鼠體重日增重下降。丙烯酰胺可引起大鼠附睪尾部精子密度下降,可能是丙烯酰胺通過NO/sGC/cGMP通路作用,影響大鼠睪丸生精小管緊密連接結(jié)構(gòu),致使生精小管內(nèi)生精細(xì)胞發(fā)生耗竭,間質(zhì)細(xì)胞增生與大鼠體內(nèi)激素升高可能機(jī)體內(nèi)精子發(fā)生過程中的代償作用；體外試驗結(jié)果表明,丙烯酰胺中、高劑量處理組細(xì)胞內(nèi)ROS累積,細(xì)胞骨架微絲變短,導(dǎo)致細(xì)胞增殖能力降低。堿性磷酸酶活性降低,細(xì)胞形態(tài)發(fā)