过度铅暴露会造成雄性精子活动力不足,精子稀少和精子畸型,导致生殖能力下降.铅暴露可能作用於精子,引起精子产生大量反应性氧化物质而影响精子活动力,而精子粒线体之功能可由粒线体细胞膜之膜电位高低来表示,许多研究指出粒线体膜电位的退极化与细胞凋亡有极大相关.本研究目的在探讨铅暴露对於精子反应性氧化物质与粒线体及细胞凋亡的相关性.
将成熟的雄性SD大鼠,以乙醚麻醉后取出副睾,放入人类输卵管缓冲溶液中,之后精子分别暴露於不同浓度的醋酸铅,使最终浓度分别为0,20,100以及500mM.於1,2,3以及4小时分别作以下分析,精子细胞凋亡的分析是以propidium iodide (PI)/annexin V 进行萤光染色,而粒线体膜电位则是以5,5',6,6' – tetrachloro - 1,1'3,3'-tetra-ethyl benzimidazolyl carbo -cyanime iodide (JC-1)进行染色分析,而反应性氧化物质则分别利用2',7'- dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA)来分析细胞中过氧化氢,dihydroethidium (HEt)分析细胞中超氧自由基以及以dihydrorhodamine 123 (DHR123)分析粒线体中的过氧化氢.
研究发现铅暴露对於精子细胞凋亡以及粒线体膜电位退极化呈现剂量效应相关,但铅暴露与精子细胞内的超氧自由基产生并无明显差异,当精子暴露於500mM 醋酸铅溶液在1.5小时,粒线体与细胞内的过氧化氢与控制组则有明显的差异.而与粒线体与细胞内的过氧化氢则呈现正相关的关系.
铅暴露可能影响精子造成粒线体膜电位退极化,最后导致精子细胞凋亡,而亦可能粒线体与细胞内产生过量过氧化氢增加并加速精子细胞产生凋亡.但铅是否会引起各类的反应性氧化物质增加并导致细胞凋亡之间的关系则须我们在进一步研究探讨.