摘要
目的：镍是一种广泛分布于自然环境且应用于现代工业及生活的重金属元素。二价镍为其最广泛的存在形式，据报道对各种组织具有毒性作用。本研究旨在探究重金属镍暴露对雌性生殖系统的毒性作用及其内在机制。 方法：将4周龄ICR雌性小鼠随机分为对照，低、中、高剂量组，每组各35只：分别给予0，5，10，20mg/kg/d的硫酸镍体内暴露，持续暴露3周。采用H.E.染色检测卵巢中各级卵泡的变化情况；免疫组化手段检测卵泡的凋亡情况及炎症和纤维化相关因子的表达情况；天狼星红染色检测卵巢组织中总胶原含量；WB技术检测卵巢中相关蛋白的表达量；超数排卵法获得MII期卵母细胞；免疫荧光染色检测卵母细胞各项指标；透射电镜检测卵母细胞线粒体形态变化。 结果：与对照组相比，高剂量组小鼠体重在实验3d-21d期间显著下降（p＜0.05），且暴露后各剂量组的卵巢重量及脏器系数均显著降低（p＜0.05）。卵泡统计结果中、高剂量组闭锁卵泡数量显著升高（p＜0.01）且伴随颗粒细胞凋亡程度的增加。卵巢中促炎因子TNF-α、Nf-κB及IL-6的表达量较对照组显著升高（p＜0.05），同时抗炎因子IL-4及IL-10的表达量显著下降（p＜0.05）。天狼星红染色显示中、高剂量组卵巢中胶原总量较对照组显著增加（p＜0.05），同时纤维化相关蛋白fibronectin、α-SMA、MMP2及TGF-β1的表达量显著升高（p＜0.05）。从卵巢中获得的GV期卵母细胞数量显著下降（p＜0.01），从输卵管中超数排卵获得的MII期期卵母细胞数量也较对照组显著下降（p＜0.05）。对卵母细胞的检测发现，细胞中活性氧含量显著升高（p＜0.05），DNA损伤程度显著增加（p＜0.05）且细胞早期凋亡的比例也显著提升（p＜0.05）。透射电镜下显示硫酸镍暴露破坏了线粒体正常形态，出现外腔肿胀及嵴消失等现象。线粒体相关探针检测显示高剂量组异常线粒体分布比例显著升高（p＜0.01），中、高剂量组线粒体膜电位显著下降（p＜0.05）。组蛋白甲基化的免疫荧光染色显示高剂量组H3K4me3及H3K9me3均显著下降（p＜0.05）。 结论：硫酸镍暴露通过TGF-β1和Nf-κB通路引发卵巢纤维化和炎症，破坏卵巢内环境稳态，从而干扰卵泡发育并造成卵母细胞发育能力的下降。卵母细胞中线粒体结构和功能的损伤导致细胞内活性氧水平升高、DNA损伤增加及早期凋亡的发生，从而造成卵母细胞质量下降。组蛋白甲基化水平的改变表明暴露可能会干扰基因组重编程，从而导致异常配子发生。
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