麝香二甲苯与麝香酮对公牛精子功能的体外生殖毒性及P-糖蛋白表达抑制研究

《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》：In vitro reproductive toxicity of musk xylene and musk ketone in bulls

本研究针对环境内分泌干扰物麝香二甲苯(MX)与麝香酮(MK)的雄性生殖毒性展开体外实验，通过MTT/CASA/流式细胞术/Western Blot等多技术联用，发现二者均能显著降低公牛精子活力、运动参数及P-gp蛋白表达，为评估硝基麝香类化合物生殖风险提供新证据。

　　

合成麝香作为香料添加剂广泛存在于日化产品中，其环境残留与健康风险日益引发关注。其中硝基麝香类的麝香二甲苯（MX）和麝香酮（MK）因具有内分泌干扰特性，可能对雄性生殖系统造成潜在威胁。然而，目前关于MX和MK对大型哺乳动物生殖毒性机制的研究仍较匮乏，特别是对公牛这类经济型畜种生殖功能的影响尚未明确。为此，研究团队在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》发表论文，通过体外实验系统评估了MX和MK对公牛精子的毒性效应及其分子机制。

研究采用多技术联用策略，主要关键技术包括：通过人工阴道和附睾取样获取公牛精液样本；使用MTT法检测精子线粒体活性以评估细胞毒性；利用计算机辅助精子分析（CASA）定量精子运动参数（如VCL、VSL、VAP等）；通过流式细胞术结合FITC-PNA/PI双染分析顶体完整性；采用Western Blot检测P-糖蛋白（P-gp）表达水平。

3.1. IC₅₀值测定

通过MTT实验发现，MX和MK在睾丸原代细胞中的IC₅₀分别为0.34 μg/mL和0.32 μg/mL，在附睾精子中分别为0.48 μg/mL和0.58 μg/mL，表明MK对睾丸细胞的毒性略高于MX。

3.2. CASA结果

精子运动参数分析显示，MX和MK均能显著降低总 motility（活力），且MK的抑制作用强于MX。在速度参数中，MK主要降低曲线路径速度（VCL），MX则影响直线路径速度（VSL），两者均导致平均路径速度（VAP）下降。此外，精子超活性、鞭打频率（BCF）等参数也出现剂量依赖性抑制。

3.3. 24小时孵育后评估

长期暴露后，低剂量组（如IC_50/8）的精子运动功能仍显著受损，且MK对STR（直线性）和VSL的负面影响更为明显，提示MK对精子运动质量的干扰更持久。

3.5. 流式细胞术结果

顶体完整性分析未发现显著统计学差异，但部分剂量组（如IC_50/4）显示顶体反应精子比例升高，暗示MX和MK可能诱发精子过早顶体反应。

3.6. P-gp表达 Western Blot 分析

Western Blot结果显示，MX和MK均能显著抑制P-gp表达：在IC₅₀浓度下，MK和MX分别使P-gp表达降低77.31%和55.83%；在IC_50/2浓度下，抑制率分别为56.92%和48.30%。这表明两种化合物可能通过削弱P-gp的屏障功能，增强毒素在精子内的积累。

研究结论指出，MX和MK均对公牛精子产生体外生殖毒性，其中MK的毒性更强。二者通过干扰精子运动功能、顶体状态及P-gp防御系统，可能损害雄性生育能力。该研究首次建立了一套适用于公牛生殖毒性评估的体外电池测试法（MTT/CASA/流式/Western Blot），为后续环境污染物风险评估提供了方法论基础。然而，由于实验限于体外条件，其生理相关性仍需通过体内研究进一步验证。未来需结合毒代动力学及多组学技术，深入探索MX/MK与其他污染物的交互作用及分子机制。