塑膠微粒對雄性小鼠生殖性能之影響

報告時間:2024-03-11
報告地點:大四教室
指導老師:唐品琦
學生:蕭以晴
摘要

      由於日常生活的塑膠製品與日俱增,其經過物理、化學以及生物降解作用後,會形成直徑小於5 mm之塑膠微粒(Microplastics,MPs),是一種容易被生物體攝入並累積在體內之環境汙染物。因此,本試驗欲探討短期與長期接觸MPs對於雄性小鼠生殖功能之影響,並分析其相關代謝途徑。試驗使用6週齡BALB/C公鼠,於28天短期試驗中,動物分別口服給予100 μL ddH2O,以及0.5 μm、4 μm、10 μm (10 mg/mL) 聚苯乙烯微粒(polystyrene MPs, PS-MPs)。結果顯示,三種大小之PS-MPs均會造成睪丸細胞排列混亂、出現多核生殖母細胞現象,且血清睪固酮濃度以及精子活力出現顯著下降,精子畸形率亦顯著上升,同時PS-MPs會誘發睪丸炎症反應,降低血睪障壁之連結蛋白表現,使其完整性受損,然而三種尺寸之間對於生殖能力指標之影響力並無顯著差異。於180天之長期試驗中,將三種大小之PS-MPs依照100 μg/L and 1000 μg/L添加入飲水中,研究長期接觸不同濃度PS-MPs所造成之生殖影響以及代謝途徑,並另外進行Leydig cells分離培養,做體外試驗之雙重驗證。結果指出,動物飲水中添加PS-MPs,或是培養液中添加PS-MPs,均可使睪丸組織以及Leydig cells中之類固醇合成酶與StAR含量顯著下降,並發現StAR上游AC (adenylyl cyclase)/cAMP/PKA (protein kinase A) 代謝途徑受到抑制,且LH受體(LH receptor, LHR)表現量亦出現顯著下降趨勢。透過病毒轉染方式將LHR基因於培養在PS-MPs之Leydig cells中過表現(overexpression),可顯著提升睪固酮濃度,因而證實長期接觸PS-MPs會抑制LHR表現,進而抑制AC/cAMP/PKA代謝途徑,使StAR含量下降,無法順利將類固醇轉送至粒線體合成睪固酮,造成生精作用無法順利進行,導致生殖能力下降。

參考文獻
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