苯的氨基和硝基化合物对精子的影响

苯的氨基和硝基化合物是苯(及其同系物)环上氢原子被氨基(NH2)或硝基(NO2)等取代所形成的一类芳香族化合物。该类化合物被广泛应用于染料、印刷、制药、橡胶、炸药和农药等许多化学工业。常见的有二硝基苯、三硝基甲苯、二硝基甲苯等。他们有许多共同的理化性质,如具有挥发性低,易溶于脂肪和有机溶剂,在常温下为固体或气体等。其粉尘或蒸气可经呼吸道进入人体,也可通过直接或间接污染皮肤、水源等而引起人体中毒。另外,虽然该类物质在毒理学上有许多共同的特点,但由于其苯环上所取代的氨基或硝基的位置和数目的不同,其毒性作用相差很大。动物实验和流行病学调查均发现该类物质可对生殖功能和妊娠结局产生不良后果。

三硝基甲苯对精子的影响

三硝基甲苯(trinitrotoluene,TNT)是炸药的主要成分。其毒性作用的靶器官主要是肝脏、眼晶体、血液和睾丸。TNT是一种移码型诱变物,其作用随TNT中存在对位硝基而增强。动物实验证实,TNT可引起睾丸萎缩,生精小管上皮变性和坏死,从而引起各级生精细胞减少。在轻中度损害的睾丸,可见精子细胞和精子缺乏,少数精母细胞留在变性的生精小管内。同时,可见间质细胞增生和生精小管间质水肿。电镜下可见生精细胞明显受损:细胞核固缩、溶解,线粒体局灶性增生,嵴断裂或溶解,胞质有大量空泡;精子顶体形成障碍,表现为顶体局部溶解、破坏或消失等。支持细胞也可见线粒体变性及胞质空泡形成。

TNT对大鼠睾丸的酶活性有明显影响。在TNT急性染毒实验中,可发现睾丸乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶的活性均有显著降低。从而直接和间接影响睾丸的能量代谢、睾酮的合成以及生精细胞形成与成熟等。在亚急性和慢性染毒实验中可出现睾丸铜、锌等微量元素的降低。且这种变化比TNT引起ACP等酶活性的变化更敏感。在TNT引起的睾丸损害中,睾丸的间质细胞相对比支持细胞敏感。

人类流行病学调查显示,经常接触TNT的男工血清睾酮含量明显下降,并出现了男工性功能异常,如性欲减退、早泄、勃起功能障碍等。精液检查出现每次射精量减少、精液液化时间延长、精子存活率降低、精子数量减少和精子形态异常率增加。生化检查可发现睾丸中铜、锌含量下降。刘海喜等对2个TNT作业工厂进行调查,结果显示,精液中Cu、Zn、Na、Mg和Se在观察组和对照组间均有显著性差异。另有报道,补锌可拮抗TNT对睾丸的毒性作用。

硝基苯对精子的影响

硝基苯(nitrobenzene)是用于工业上制造苯胺、偶氮苯染料、香料、炸药等的原料,为一种无色或微黄色具有苦杏仁味的液体。接触人员可经皮肤或呼吸道吸收染毒。中毒后主要出现高铁血红蛋白症。动物实验证实,硝基苯可直接损害睾丸细胞,引起精原细胞坏死、精子形成障碍、精子排出量减少。引起精子形成障碍的经口染毒剂量大于300mg/kg。体外实验结果显示,硝基苯浓度>5×10-4 mol/L时,可引起睾丸支持细胞空泡样变,并可使支持细胞乳酸盐和丙酮酸盐的分泌增加,且其增加与染毒剂量呈正相关。这表明硝基苯可直接作用于睾丸支持细胞,干扰其功能的正常发挥,从而进一步影响精原细胞的物质供应和代谢。

二硝基苯对精子的影响

二硝基苯(dinitrobenzene)为无色或黄色单斜片状晶体,工业上用于染料或染料中间体和炸药的制造。该物质极易被皮肤吸收,其毒性远大于苯胺和硝基苯,为一种强烈的高铁血红蛋白形成剂。二硝基苯除具有严重的肝脏损害外还具有较强的睾丸毒性。实验显示,经口一次给雄性大鼠15mg/kg以上的染毒剂量,即可导致广泛的睾丸组织损害和生殖功能障碍。表现为睾丸重量减轻,输精管萎缩,精子数量减少,形态异常,活动度降低以及受精能力丧失。用1,3-二硝基苯对雄性大鼠慢性染毒12周,结果表明,每天剂量大于1.5mg/kg时即可影响生殖功能。但染毒后5个月,其功能可恢复正常。体外实验表明,大鼠睾丸支持细胞是1,3-二硝基苯生殖毒性的主要靶细胞。在精原细胞出现形态改变前,首先损害支持细胞,引起支持细胞功能变化和空泡形成及萎缩等形态改变。随着1,3-二硝基苯染毒剂量的增加,支持细胞分泌乳酸盐和丙酮酸盐的量也相应增加,最终导致精原细胞、初级精母细胞和次级精母细胞出现坏死。

二硝基甲苯

二硝基甲苯(dinitrotoluene)为黄色针状晶体,是工业上用于制造染料和TNT的中间体,其毒性与TNT相似。实验表明,2,4-二硝基甲苯和1,6-二硝基甲苯对雄性大鼠和小鼠均具有生殖毒性。这种毒害表现为睾丸重量降低,生精小管萎缩和

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