利血平对噪声污染性激素水平影响的干预作用

俞发荣, 陈望军, 连秀珍, 谢明仁, 李登楼, 郭蕴萱, 杨博



利血平对噪声污染性激素水平影响的干预作用

俞发荣, 陈望军, 连秀珍, 谢明仁*, 李登楼, 郭蕴萱, 杨博

甘肃政法学院 甘肃省证据科学技术研究与应用重点实验室，兰州 730070

为了探讨利血平对噪声污染性激素水平影响的干预作用, 选用SPF级Wistar大鼠, 分别给予不同强度的噪声刺激, 和先给予利血平再给予相同噪声刺激, 每天1次, 每次刺激30 min, 连续刺激20 d。第21天采血用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血液中性激素水平。结果发现, 分别给予大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 血液中去甲肾上腺素(NA)水平比对照组分别升高了71.36%、75.11%、84.56%, 雌激素(E2)水平升高了51.68%、69.28%、81.28%, 卵泡刺激素(FSH)分别升高了22.76%、49.43%、87.64%(<0.01); 促黄体生成素(LH)分别升高了16.31%、34.79%、75.24%, 催乳素(PRL)分别升高了16.51%、36.04%、60.55%, 睾酮(T)水平比对照组分别降低了9.12%、20.06%、68.39%。先给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, 除T水平升高外, 其它激素水平均低于单纯噪声组。实验结果提示, 噪声污染能显著影响大鼠血性激素水平, 利血平具有干预噪声污染、保护机体的作用。

噪声污染; 性激素; 利血平; 干预作用; Wistar大鼠

1 前言

噪声是一种原始的环境压力源, 是环境污染最广泛的来源之一。环保部《2016中国环境噪声污染防治报告》宣布, 全国城市昼间区域声环境质量平均值为54.1 dB(A), 昼间道路交通噪声平均值为67.0 dB(A), 交通干线两侧区域夜间噪声污染仍较为严重。世界卫生组织报道, 每年有超过10亿的青少年和年轻人由于娱乐的声音而受到噪音引起的听力损失的风险[1]。卵泡刺激素(FSH)、促黄体生成素(LH)催乳素(PRL)、雌激素(E2)、睾酮(T)是人体和动物体内主要的性激素。噪声刺激信号通过听觉系统引起下丘脑-垂体-肾上腺轴兴奋[2], 肾上腺分泌激素增加[3]; 同时下丘脑产生促性腺激素释放激素(GnRH), 刺激垂体前叶分泌促卵泡生成激素(FSH)及促黄体生成素(LH)。利血平作为临床上常用的降压类药物, 为肾上腺素能神经阻滞药, 可妨碍肾上腺素能神经末梢内介质的贮存, 将囊泡中具有升压作用的介质耗竭。采用利血平对肾上腺素能神经抑制作用, 探索去甲肾上腺素在噪声污染引起性激素水平变化过程中的作用, 寻找预防噪声污染对人类健康影响的干预措施。参考《中华人民共和国环境噪声污染防治法》城市区域环境噪声标准[4], 选用强度为30、60、80 dB, 频率为350 Hz噪声刺激Wistar大鼠, 和给予利血平作为干预措施, 检测分析利血平对噪声污染性激素水平的影响, 为预防治理噪声污染、研究噪声污染与不育不孕症的关系提供参考依据。

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验动物

SPF级Wistar 大鼠70只, 体重180—190 g, 6周龄,雌雄各半, 来源于甘肃中医药大学科研实验中心[SCXK (甘)2015—0001],实验在甘肃政法学院SPF级实验室进行[SYXK (甘)2015—0006]。本实验所有操作均符合中华人民共和国《实验动物管理条例》规定, 按3R原则给予实验动物使用的福利关怀(伦理委员会审批号码:GZF—2017—006)。

2.1.2 试剂与仪器

去甲肾上腺素 (noradrenaline, NA),雌激素 (estrogen, E2),卵泡刺激素(follicle stimulating hor­mone, FSH), 促黄体生成素(luteinizing hormone, LH),催乳素(prolactin, PRL),睾酮 (testosterone, T)检测试剂盒, 购于上海生物科技开发公司。利血平注射液, 广东邦民制药厂有限公司;

UFX 7103 AAW音频信号发生器, 上海电子教学仪器厂; TES—1352S 低频声计仪, 泰仕电子工业股份有限公司; MK3-酶标仪, 上海仪器有限公司; 噪声刺激盒(自制[5])。

2.2 实验方法

将SPF级Wistar 大鼠, 按抓阄法随机分为7组, 每组10只, 雌雄各半。对照组: 不给噪声刺激, 灌胃(ig)蒸馏水20 ml/(kg·W–1); 噪声组 (分为30、60、80 dB三个组): ig蒸馏水20 ml/(kg·W–1), 分别给予相应强度的噪声; 利血平+噪声组(30、60、80 dB三个组): ig利血平(按人等效剂量的6倍)6 mg·Kg–1,再给予相应强度的噪声。实验组动物在15:30—18:30分别给予相应的噪声刺激, 每次30 min, 每天1次, 共20 天。实验第21天, 用乙醚麻醉, 无痛手术, 从心脏采血, 血液离心2000 r·min–1, 15 min, 取上清用NA、E2、FSH、LH、PRL、T试剂盒测定其吸光度()。分别以NA、E2、FSH、LH、PRL、T标准液浓度为横坐标, 吸光度()为纵坐标做标准曲线和标准曲线的直线回归方程为: NA标准曲线的直线回归方程为:=3.2 × 10–3+ 1.34 × 10–2,2= 0.9989; E2标准曲线的直线回归方程为:= 1.0 ×10–3+1.37×10–2, R2= 0.9973; FSH标准曲线的直线回归方程为:=1.4×10–3+3.9×10–3,2= 0.9904; LH标准曲线的直线回归方程为:=1.27×10–2+ 9.1×10–3,2= 0.9953; PRL标准曲线的直线回归方程为:= 1.5×10–3+ 5.27×10–2,2= 0.9949。分别将各组大鼠血吸光度值代入直线回归方程, 计算出E2、FSH、LH、PRL、T值。

2.3 统计学分析

实验数据采用SPSS 17.0软件进行统计学处理。组间差异采用单因素方差分析, 用均数±标准差(±)表示, 噪声污染对大鼠血NA、E2、FSH、LH、PRL、T水平的影响程度用百分比表示, 以<0.05为差异有统计学意义。

3 实验结果

3.1 利血平对噪声污染NA激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 大鼠血液中NA水平比对照组分别升高了71.36%、75.11%、84.56%, 差异有显著性(<0.01); 先给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, NA水平比单纯噪声组分别降低了37.38%、34.72%、19.33%。图1。

3.2 利血平对噪声污染E2激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 大鼠血液中E2水平比对照组分别升高了51.68%、69.28%、81.28%, 差异有显著性(<0.01); 先给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, E2水平比单纯噪声组分别降低了34.28%、30.14%、22.22%。图2。

3.3 利血平对噪声污染FSH激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 大鼠血液中FSH水平比对照组分别升高了22.76%、49.43%、87.64%, 差异有显著性(<0.01); 先给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, FSH水平比单纯噪声组分别降低了23.37%、21.11%、43.53%(<0.05,<0.01)。图3。

3.4 利血平对噪声污染LH激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 大鼠血液中LH水平比对照组分别升高了16.31%、34.79%、75.24%(<0.05,<0.01); 先给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, LH水平比单纯噪声组分别降低了13.79%、25.66%、52.73%(<0.05,<0.01)。图4。

3.5 利血平对噪声污染PRL激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 大鼠血液中PRL水平比对照组分别升高了16.51%、36.04%、60.55%(<0.05,<0.01); 先给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, PRL水平比单纯噪声组分别降低了10.71%、24.71%、33.59%(<0.05,<0.01)。图5。

图1 利血平对噪声污染NA激素水平的影响(与对照组比: **P<0.01; 与单纯噪声组比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

图2 利血平对噪声污染E2激素水平的影响(与对照组比: **P<0.01; 与单纯噪声组比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

图3 利血平对噪声污染FSH激素水平的影响(与对照组比: **P<0.01; 与单纯噪声组比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

图4 利血平对噪声污染LH激素水平的影响(与对照组比: **P<0.01; 与单纯噪声组比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

图5 利血平对噪声污染PRL激素水平的影响(与对照组比: **P<0.01; 与单纯噪声组比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

3.6 利血平对噪声污染T激素水平的影响

分别给予Wistar大鼠30、60、80 dB噪声刺激, 大鼠血液中T水平比对照组分别降低了9.12%、20.06%、68.39%(<0.05,<0.01); 给予利血平再给予相同强度的噪声刺激, T水平比单纯噪声组分别升高了42.93%、57.09%、60.54%(<0.05,<0.01)。图6。

图6 利血平对噪声污染T激素水平的影响(与对照组比: **P<0.01; 与单纯噪声组比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

4 讨论

噪声是一种自然污染物, 对人体生理、心理产生有害的影响[6]。研究结果表明,噪声污染不仅直接损伤听觉器官[7], 而且会增加2型糖尿病(T2DM)风险[8], 引起心跳加快, 血压上升, 导致心血管系统损伤[9], 记忆力衰退, 注意力不集中以及其它精神综合症[10]。同时, 噪声污染也可引起下丘脑-垂体-性腺轴的抑制, 使男性性腺机能减退[11], 女性雌性激素分泌异常[12]。噪声污染使实验大鼠的睾丸、附睾、精囊腺的重量均显著降低, 精子数量和运动能力明显下降[13], 其主要原因是由于噪声污染促进了细胞凋亡过程, 抑制了精子动力学的发生[14], 使死亡精子和凝集的精子增加[15], 雄性激素(睾酮)水平明显降低[16]。当血卵泡刺激素(FSH)增高时, 可引起闭经、性功能减退; 促黄体生成素(LH)偏高, 卵巢功能失调使雌孕激素水平分泌失衡影响卵泡的发育, 从而导致排卵障碍影响怀孕。本文研究结果发现, 给予大鼠不同强度噪声刺激, 大鼠血中去甲肾上腺素(NA)、雌激素(E2)、卵泡刺激素(FSH)、促黄体生成素(LH)、催乳素(PRL)水平均比对照组升高, 睾酮(T)水平比对照组降低。先给予利血平, 再给予相同噪声刺激, 除睾酮水平比单纯噪声组升高外, 其它激素水平均比单纯噪声组明显降低。实验结果表明, 利血平使体内肾上腺素能神经介质(去甲肾上腺素)水平降低或耗竭, 反馈性引起性激素水平升高或降低(睾酮)。由此看出, 去甲肾上腺素(NA)是噪声污染引起体内性激素水平变化的主要因素, 噪声污染在不孕不育发病机制中起着重要作用[17]。实验结果显示, 即使在《中华人民共和国环境噪声污染防治法》城市区域环境噪声标准(0类标准昼间<50 dB)以下的噪声强度(30 dB)能引起机体损伤[18], 显然, 目前全国城市昼间区域声环境质量水平已远超过人体耐受安全限值。

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The intervention effect of reserpine on noise pollution sex hormones level

YU Farong, CHEN Wangjun,LIAN Xiuzhen, XIE Mingren*, LI Denglou, GUO Yunxuan, YANG Bo

Gansu Institute of Political Science and Law, Key Laboratory of Evidence Science and Technology Research and Application, Lanzhou 730070, China

In order to study the intervention effect of reserpine on noise pollution sex hormones level, SPF Wistar rats were given different intensity noise stimulation, respectively, and given the reserpine first, then given the same noise stimulation, 1 times a day, every time 30 min, for 20 d. On the 21st day, the blood sex hormones levels were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The results showed that the level of noradrenaline (NA) in the blood was increased by 71.36%, 75.11% and 84.56% respectively, the level of estrogen (E2) increased by 51.68%, 69.28% and 81.28%, the follicle stimulating hormone (FSH) increased by 22.76%, 49.43% and 87.64% respectively, and the differences were significant (<0.01). Luteinizing hormone (LH) increased by 16.31%, 34.79%, 75.24%, and prolactin (PRL) increased by 16.51%, 36.04%, 60.55%, testosterone (T) was decreased by 9.12%, 20.06% and 68.39% respectively. Except for the T level was increased, other hormones levels were lower than those of the simple noise group. The other hormones levels were lower than those of the simple noise group. The experimental results indicated that noise pollution can significantly affect the level of blood hormone in rats, and reserpine has the function of interfering with noise pollution and protecting the body.

noise pollution; sex hormone; reserpine; intervention effect; Wistar rat

10.14108/j.cnki.1008-8873.2018.06.021

Q95-33

A

1008-8873(2018)06-162-06

2018-03-03;

2018-06-09

甘肃省高校科技创新团队项目(编号: 2016C-09); 兰州市人才创新创业项目(2016-RC-85); 甘肃省证据科学特色学科项目; 甘肃省自然科 学基金项目(17JR5RA158); 兰州市科技计划项目(2018-1-17)。

俞发荣(1959—)男, 博士, 研究员, 研究方向: 法医生物学、社会环境压力对人类健康的影响、药理学和毒理学实验及实验动物学, E-mail: tim9898@163.com

谢明仁(1977—), 男, 副教授, 研究方向: 证据科学技术, E-mail: Xmr7600@gsli.edu.cn

俞发荣, 陈望军, 连秀珍, 等. 利血平对噪声污染性激素水平影响的干预作用[J]. 生态科学, 2018, 37(6): 162-167.

YU Farong, CHEN Wangjun, LIAN Xiuzhen, et al. The intervention effect of reserpine on noise pollution sex hormones level[J]. Ecological Science, 2018, 37(6): 162-167.