脱氧雪腐镰刀菌烯醇对附睾的毒性作用：青春期前小鼠与成年小鼠的年龄特异性差异

《Reproductive Toxicology》：Epididymal Toxicity of Deoxynivalenol: Age-Specific Effects in Prepubertal and Adult Mice

DON对小鼠附睾的毒性作用及机制研究。通过立体学、组织学和免疫组化分析，发现DON在15和28天暴露下，分别引起未成熟小鼠附睾结构异常（间质面积增加、管腔缩小）及成年小鼠附睾纤维化、上皮空泡化等病变，伴随氧化应激增强、炎症因子（TNF-α、IL-1β）及抗氧化能力（FRAP）改变，精子计数和转运时间受影响。研究提示DON可能通过调控炎症反应和细胞凋亡影响男性生育能力，但长期效应需进一步验证。

　　

安娜·劳拉·保利诺·莱特·戈麦斯（Ana Laura Paulino Leite Gomes）、朱莉安娜·鲁比拉·格雷兹（Juliana Rubira Gerez）、玛丽埃伦·德·索萨（Marielen de Souza）、拉斐拉·皮雷斯·埃尔塔尔（Rafaela Pires Erthal）、达亚娜·普里西拉·多斯·桑托斯（Dayane Priscila dos Santos）、卡米拉·罗德里格斯·费拉兹（Camila Rodrigues Ferraz）、瓦尔迪塞乌·A·韦里（Waldiceu A. Verri）、格拉乌拉·斯坎坦布洛·阿尔维斯·费尔南德斯（Glaura Scantamburlo Alves Fernandes）、安娜·保拉·弗雷德里科·罗德里格斯·洛雷罗·布拉卡伦塞（Ana Paula Frederico Rodrigues Loureiro Bracarense）

朗德里纳州立大学（Universidade Estadual de Londrina）动物病理学实验室，塞尔索·加西亚·西德高速公路（Rodovia Celso Garcia Cid）380公里处，邮编86057-970，朗德里纳，巴拉那州，巴西

摘要

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，简称DON）是一种由Fusarium属真菌产生的霉菌毒素，它在全球范围内污染农产品，并以对雄性生殖系统的有害影响而闻名。尽管已经描述了激素、睾丸和精子的变化，但DON对附睾（精子成熟和储存的关键器官）的影响仍需进一步研究。本研究评估了DON对青春期前和成年小鼠附睾的毒性作用。60只小鼠分别被喂食含有DON的饲料（饲料中DON含量为10毫克/千克）或不含霉菌毒素的饲料，持续15天或28天。研究采用了立体形态学、组织学和免疫组化（E-钙粘蛋白、半胱天冬酶-3和雄激素受体）分析方法，同时评估了氧化应激、炎症反应、精子数量和精子通过附睾的时间。在青春期前的小鼠中，DON暴露改变了附睾各部分的比例，增加了头部（caput）和尾部（cauda）的间质区域，扩张了尾部上皮细胞，并减少了管腔空间。组织学变化包括无精子的管腔数量增加以及间质纤维化，同时FRAP水平下降，巨噬细胞数量、TNF-α和IL-1β的表达也减少。在成年小鼠中，DON减少了头部的间质区域，增加了尾部的间质区域并减少了管腔空间，导致上皮细胞空泡化、纤维化和细胞凋亡，同时TNF-α水平降低。这些发现表明DON会干扰青春期前小鼠的附睾发育；然而，需要长期研究来评估其长期影响。在成年小鼠中，DON可能通过组织重塑和炎症调节机制损害生育能力。观察到的促炎介质减少可能代表了一种潜在的治疗途径；不过，仍需进一步研究以明确DON暴露的生殖风险及其机制。

部分内容摘录

引言

男性不育是一种相对常见的情况，影响了大约30-50%的夫妇[1]。尽管睾丸对生殖至关重要，但全球范围内人类精液中的精子数量显著下降[2]。大多数关于男性不育的研究都集中在睾丸变化上。然而，附睾在生殖中的重要性不可否认，因为它负责精子的功能成熟[3]、运输、浓缩和储存[4]。目前的研究表明...

动物与实验条件

本实验使用了来自朗德里纳州立大学（Universidade Estadual de Londrina，UEL，巴西）中央动物设施的雄性瑞士小鼠。这些小鼠被安置在尺寸为41 × 34 × 16厘米的微隔离聚碳酸酯笼子中（每笼5只），笼内配有不锈钢网栅、喂食器和饮水槽。垫料为高质量的 autoclaved 松木屑。小鼠获得专门为小型啮齿动物设计的平衡饮食（Nuvilab CR-1，Quimtia S/A）和充足的水源。

立体形态学、组织学和免疫组化分析

在青春期前的小鼠中，立体形态学分析显示DON暴露导致附睾头部（caput）和尾部（cauda）的间质区域显著增加，而管腔区域减少（p < 0.001）。此外，尾部区域的上皮细胞区域也有所增加（p < 0.05）（见表2）。

在成年小鼠中，头部（caput）的间质区域显著减少（p < 0.05），而尾部（cauda）的间质区域增加，同时管腔区域减少。

讨论

霉菌毒素因其全球范围内的存在和毒性潜力而成为主要的公共卫生问题，尤其是作为致癌物[31]。在人类中，接触黄曲霉素、伏马毒素和玉米赤霉烯酮等霉菌毒素与早熟、不育以及生殖系统肿瘤发病率增加有关[32]。近年来，DON的生殖毒性得到了认可，这主要是由于其促炎、氧化和内分泌干扰作用[33]。

结论

本研究首次探讨了脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）对青春期前和成年动物附睾的影响。在青春期前和成年小鼠中，DON暴露均引起了立体形态学和形态学变化，成年小鼠的细胞凋亡增加，青春期前小鼠的抗氧化能力下降，炎症因子水平降低。然而，需要使用不同剂量的长期研究来更清楚地阐明DON引起的机制。

缩写列表

AR
雄激素受体
ABTS
自由基清除能力
DAB
3,3-二氨基苯肼四氢氯化物
DON
脱氧雪腐镰刀菌烯醇
ELISA
酶联免疫吸附测定
FRAP抗氧化潜力（用于减少铁离子)HPLC/MS-MS高效液相色谱串联质谱IL-1β白细胞介素1βNAGN-乙酰-β-D-葡萄糖胺酶NBT硝基蓝四唑还原试验ROS活性氧SC精子数量STT精子通过附睾的时间TBARS硫代巴比妥酸反应物质TNF-α肿瘤相关蛋白

资金来源

安娜·劳拉·P·L·戈麦斯（Ana Laura P. L. Gomes）获得了CAPES奖学金（项目编号88887.950779/2024-00）。安娜·保拉·F·R·L·布拉卡伦塞（Ana Paula F. R. L. Bracarense）获得了CNPq奖学金和项目资助（项目编号403843/2021-9）。

未引用参考文献

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CRediT作者贡献声明

安娜·保拉·弗雷德里科·罗德里格斯·洛雷罗·布拉卡伦塞（Ana Paula Frederico Rodrigues Loureiro Bracarense）：撰写、审稿与编辑、数据验证、监督、资源管理、项目协调及资金申请。瓦尔迪塞乌·阿佩雷西多·韦里（Verri Waldiceu Aparecido）：撰写、审稿与编辑、数据验证、监督。格拉乌拉·斯坎坦布洛·阿尔维斯·费尔南德斯（Glaura Scantamburlo Alves Fernandes）：撰写、审稿与编辑、数据验证、监督。达亚娜·普里西拉·多斯·桑托斯（Dayane Priscila dos Santos）：撰写、审稿与编辑、数据分析。卡米拉·罗德里格斯·费拉兹（Camila Rodrigues Ferraz）：撰写、审稿与编辑、数据分析。玛丽埃伦·德·索萨（Souza Marielen）：撰写——

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

安娜·劳拉·P·L·戈麦斯（Ana Laura P. L. Gomes）获得了CAPES奖学金（项目编号88887.950779/2024-00）。安娜·保拉·F·R·L·布拉卡伦塞（Ana Paula F. R. L. Bracarense）获得了CNPq奖学金和项目资助（项目编号403843/2021-9）。如果还有其他作者，他们也声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响研究结果。

致谢

作者衷心感谢圣保罗州立大学（UNESP）生物科学研究所结构与功能生物学系的Wellerson Rodrigo Scarano博士和Vanessa Aguiar Rocha博士在雄激素受体免疫组化分析方面提供的宝贵帮助。