第40卷第5期 2017年10月 长春理工大学学报f自然科学版) Journal ofChangchun University ofScience and Technology(Natural Science Edition) Vo1.40 No.5 0et.2017 雌二醇激素对大鼠生理功能的影响 刘传志,张莉,刘振瑶,李晓,宫平 (长春理工大学摘生命科学技术学院,长春130022) 要:雌二醇激素是人体重要的性激素之一,如果其在机体代谢异常,会造成内分泌紊乱,局部水肿,激素累积,受孕 率低,甚至引起高血压及肝功能病变。探究雌二醇激素对大鼠生理生化功能的影响,将为人服用激素含量较多的食物或药 品等带来的疾病,提供实验参考。通过人工注射雌二醇激素,测定对SD大鼠的生理功能影响,通过检测大鼠的血常规, 肝脏器官的病变状况,Y一迷宫实验。结果表明,大鼠出现了严重的炎症反应,在肝脏形成的水肿,在血检中大鼠白细胞 (WBC)数目是正常值的5.2倍,淋巴细胞数(LY)达到24.86_+4.61 X10。/L,在肝脏的HE染色中发现不同程度的细胞凋 亡,其记忆力能力下降。大量的雌二醇激素摄入将会对机体的生理功能产生严重性的破坏。 关键词:雌激素;雌二醇;SD大鼠 中图分类号: Q956 文献标识码:A 文章编号:1672—987O(2O17)05-0125-03 The Effects of Oestrogen Hormone on The Physiological Function in Rats LIU Chuanzhi,ZHANG Li,LIU Zhenyao,LI Xiao,GONG Ping (School of Life Science and Technology,Changchun University of Science and Tecnolhogy,Changchun 130022) Abstract:Es ̄ogen is one of the most impo ̄ant endogenous hormones in human body,metabolic abnormalities in the body,It will cause the endocrine disorder,local edema,hormone,infertility,even lead to high blood pressure and liver lesions.Explore oestrogen hormone influence on physiological and biochemical function of rats,this will provide experi— mental reference about diseases by taking hormone food or medicine.Through artiifcial injected oes ̄ogen hormone,de— termination of physiological function of SD rats,blood routine,liver organ lesions,Y—maze experiment.Results show that the rats appeared seirous inflammation,the liver has edema,the number of white blood cells(WBC)is 5.2 times higher then normal,lymphocyte count(LY)at 24.86+4.61 XIO9/L,the liver HE staining has apoptosis,the memory capacity decline.a lot of oes ̄ogen hormone intake will be damaged to the physiological function of the body. Key WOrds:female hormone;estradiol;SD rat 随着社会的发展,物质文化极大丰富的今天,人 脂、高胆固醇、高血压,引发肥胖身体机能失衡,心血 们对生活的要求也越来越高,科技带来的研究成果 管疾病的病发率增高 剖。2010年,Kulkami SR在 在大鼠肝脏组织中雌二醇对水、盐分子 亦被广泛的应用到人们的生活中。避孕药物、激素 研究中发现,美容、追求高产的畜牧类产品中无不有着性激素的 的保留,钙平衡的维持也都有一定影响,对神经信号 身影。它们在生物体内发挥作用的有效浓度极低,一 的传导产生阻碍_1 。雌激素相关受体E2的研究中 般仅为皮克/毫升,但其调节控制的部位靶器官却有 发现过量的雌激素将会干扰正常性激素的代谢u卜 ]。 很多,卵巢、子宫、肝脏、肾脏等,甚至在神经系统都 总之,探究雌激素对大鼠生理生化指标的影响以及 能检测到雌激素受体的存在,下丘脑、松果体等神经 相关行为脏器等造成的损害,对过量作用雌激素所 调节中枢n。。 。机体激素稳态失衡,机体会产生各种 产生的影响有着重要的借鉴意义。 疾病 ]。例如,大剂量的雌二醇摄人可引起高血 收稿日期:2Ol7_-O4—11 基金项目:吉林省科技厅科研项目(2O1703O9O09YY) 作者简介:刘传志(1987一),男,博士研究生,助教,E-mail:duguchuanzhi@163.com 长春理工大学学报(自然科学版) 1 实验材料 1.1实验动物 管收集血液,大约4 ̄6ml。将收集到的各组大鼠血 液标记,静置,于校医院进行检测分析。各项数据以 平均值±标准差表示,各组间差异显著性统计采用 SPSS 13.0 for Windows统计软件进行分析。 2.3血液中雌二醇激素测定 选购8-10周龄的SD大鼠25只,全部为雌性大 鼠,体重200 ̄220g,合格证号:京检证字:2014A156, 实验动物饲养在吉林大学实验动物中心。实验组进 将血常规检测的剩余血量离心收集,测定大鼠 行人工注射雌二醇激素,验证大鼠对激素的耐受阈 雌二醇的血液含量,24℃±2℃室温静置2h后于 值,注射雌二醇浓度分为0.1 ̄g/ml、lgg/ml、lOgg/ 3000r rain离心5min,取血清于2ml EP管中。采用 ml、100gg/ml,每只注射2ml,即0.2gg、2gg、20gg、 测定血清中雌二醇检测试剂盒,具体操作参看试剂 200gg,连续注射7天。空白组注射等计量的酒精。 1.2实验药品 盒说明。 2.4大鼠肝脏检测 取实验组SD大鼠的肝脏免疫组化检测细胞凋 医用lml注射器、70%的医用酒精、大鼠固定 器、自制Y迷宫(每臂尺寸为长450mm,宽145mm, 亡情况,将取出的组织经放置在冰浴的多聚甲醛溶 高125mm)、秒表。雌二醇激素(购置于天津九鼎医 液固定30min,然后浸泡在5%、15%、35%的蔗糖溶 学生物工程有限公司),雌二醇检测试剂盒Elisa试 液脱水10rain,包埋,切片,洗涤,封闭,进行HE染 观察脏器组织细胞的凋亡状况,借以评估雌二醇 剂盒专业(上海闳巨生物科技有限公司)。甲基纤维 色,素、多聚甲醛、蔗糖、Tris、EDTA、NaOH、Na2HPO4・ l2H2O、Na2HPO4・12H2O、吐温-20、NaCl、KCl、 激素对大鼠组织生理功能造成的影响。 KH2PO4、明胶、明矾、Hoechst33342染色液(碧云天 生物技术研究所)。 3实验结果 3.1 Y一迷宫检测结果 2实验方法 2.1 Y一迷宫实验 图1是记录平均7天找到食物的次数,A1、A2、 A3、A4、A5是SD大鼠注射有100gg/ml雌二醇,Cl, C2,C3,C4,C5为注射有生理盐水的空白组。 5 Y迷宫实验(Y-maze)是一种研究大鼠空间辨 识能力,记忆食物所在位置,回避刺激的实验。实验 大鼠在进行Y一迷宫前一天不给食物,实验前将大鼠 放入迷宫中熟悉环境10min,每次实验开始更换垫 料(搅动垫料避免因气味记忆),放人大鼠,记录其活 动状态,跑到食物臂一侧,记为完成一次记忆过程, 若跑到刺激臂的一侧,记录为一次错误记忆。如此 4 差。 量2 1 反复直到大鼠的训练过程中9次都正确的找到食物 臂的一侧,即为完成了记忆食物臂的位置。记录大 O A1 A2 ^3 A4 A5 C1 C2 C3 C4 C5 鼠完成9次所需的训练总次数,训练次数越少,说明 记忆能力越强。18小时后进行记忆维持能力的检 图1大鼠1rain内找到食物的次数 由上图记录的结果可以看出注射有100gg/ml 测,查看激素对大鼠记忆能力的影响。其中A组是 雌二醇的实验组,发现食物平均2次/min,空白组平 SD大鼠注射有O.2gg的雌二醇激素,C组为空白组, 均1分钟内发现食物是实验组的2.8倍。这表明过 实验对每组大鼠进行Y一迷宫检测,记录大鼠在1分 量的雌激素摄入可能会影响大鼠的记忆能力,对大 钟内找到有利臂(食物臂)的一侧的次数。 鼠的空间辨识、神经的调节造成影响。 2.2大鼠血常规 3.2血常规检测 对注射有十天的雌二醇激素大鼠进行心脏采 血,将大鼠固定在固定器上,将采血针插入大鼠第 从检验的报告单上可以看出:大鼠出现了严重 的炎症反应,形成了局部的水肿,在血检中大鼠白细 5~6根肋骨处,采血针管处出现回血,连接负压采血 胞(WBC)数目是正常值的5.2倍,淋巴细胞数(I Y) 第5 刘传忠,等:雌二醇激素对大鼠生理功能的影响 127 表1 SD大鼠血常规检测 达到24.86_+4.61xlO“/I ,新生红细胞数目S ̄DI],且平 变,复染的伊红标记f}{含有死 的细胞较多。 2 均体积较小,m小板数kl、体积等都有不同程度的 降低 3.3血液中雌二醇激素含量 利朋雌二醇检测试剂盒检测SD鼠 清,随着 (b)即实验埘照组,肝脏切片提示相对细胞完整性较 好,均匀,细胞紧密,碎片较少。从图2的结果中提 示雌二醇激素的"fbJ ̄t主要发生在肝脏,这与前人研 究的结果相一致,性激素主要在肝中代谢。当大量 沣射雌二醇激素量的增加.检测到血清巾雌二醇激 素的含植也增高。大鼠 饲养的7天时间里,实验 雌二醇激素的摄入对大鼠的肝脏组织造成了较为严 重的损伤,肝细胞}{I现大量死 。 组和一 {组相比较体重增JJl1不明 。实验发现,大 鼠活动谴降低,进食量减少,列 外界刺激反应/f 敏 感 .实验组中雌二醇激素的含量要比空门纠【离m 2-13俯,表明 大量雌激素进入生物体, ,{i物降 斛较为缓慢: 表2雌二醇血液中的含量检测 图2肝脏细胞凋亡HE染色检测左图(a)为 100 u g/ml雌二醇注 ̄J-,JSD大鼠肝脏切片图, 右图(b)为空白组SD大鼠肝脏检测切片图 4结论 雌激索的代谢一 受剑人们的普遍关注,I大l ={.4大鼠肝脏凋亡检测 能通过I j 受体结合或影响细胞信号途经信号的传 圳 2所示,选取雌二崞激素注射l()Ol ̄g/ml组 递,进Illj发挥其牛物学效 、 过量的雌激素进入机 为例,选取的SD大鼠 脏组织做石蜡切片,迎过 体将破坏机体内环境的稳定,体内内分泌紊乱。实 !locchst 33342核酸染色,利用伊红复染。 2({1)即 验通过刈‘SD大鼠注射大{i}雌二醇激素,构造大鼠 雌二醇激素注射lOOlxg/ml组肝脏组织切片, 仃大 雌激素过度累积模 ,雌激素埘大鼠的代谫f活动 的细胞碎片,肝细胞弥散性分部,细胞形念发,I 形 下降、反应迟钝、空问辨识能力、产生抑郁性情 (下转第l3l贞) 第5期 初颖,等:以滞量为参数的广义Lienard方程的数值逼近 131 程的Hopf分支[J].数学年刊,1998,19A:(4):469-476. 马苏奇,陆启韶.一类具有时滞的Lienard方程的Hopf 分支[J]_中国农业大学学报,2003,8(4):l一4. 唐明.具有限时滞的广义Lienard方程的Hopf分[D].长 图6 当r=O.55>r0,h=0.02时。系统(8)的相图和波图 春:东北师范大学,2002. Lambert J D.Numerical memod for ordinary differ- 图1-3分别表示未离散前解的系统(13)的波形 图及轨线图。图4—6分别表示用Euler法离散后的 系统(8)的波形图及轨线图。从图l中可以看出,当 ential equations[M].Chichester:John Wiley,1991. Kazarino N,Wan Y H,Van den Driessche P.Hopf bifurcation and stability of periodic solutions of dif- r<ro时系统零解是渐进稳定的,从图2可以看出 厂=ro时系统在原点处经历Hopf分支,并在平衡点 附近有稳定的分支周期解产生,从图3可以看出当 r> 时系统零解不稳定。由图4-6可知,当r<ro 时,系统(8)零解是渐进稳定的,在r=rn附近时,有 稳定周期解产生,当r>I"o时,系统(8)零解不稳定, 说明Euler离散后的系统(8)依旧保持了原系统(1)1J]』1J 的动力学性质。 参考文献 [1]唐风军,黄振勋,阮炯.以滞量为参数的广义Lienard方 (上接第127页) 绪。血液中雌二醇含量增加,白细胞和血红细胞含 量较空白组数量明显增多,实验组大鼠肝脏出现凋 亡,大量激素沉积在肝脏组织中对肝脏造成了巨大 的代谢负荷,影响肝功能和肝细胞的健康状况。本 研究还将继续探讨雌二醇激素对SD大鼠的相关生 理生化的影响,雌二醇激素代谢相关脱氢酶在不同 组织中的表达,包括过量激素诱导下的肝脏凋亡途 径的研究,如线粒体诱导的Caspase酶发生的变化 或者内质网对钙离子的调控时常,以及雌二醇激素 代谢相关神经类疾病的探索,为雌二醇激素异常代 谢与动物自身生理生化状况的改变提出更多的研究。 参考文献 [1] 邹移海,徐志伟,苏刚强.实验动物学[M].北京:科学出 版社,2004:65-72. [2] 方琳丽,王鲁华,奚宝珊.女性不孕症患者血清性激素 水平的变化[J].放射免疫学杂志,2001,13(5):298-301. [3] 戴丽军,廖军,黄月玲.Fmrl基因敲除小鼠血清雌性激 素含量的比较研究[J].中国比较医学杂志,2006,16 (8):459-462. [4] L X,Gao Y,Li M,et a1.Sirtl mediates the effect of the heme oxygenase inducer,cobalt protoporphyrin, on ameliorating liver metabolic damage caused by a high-fat diet[J].J Hepatol,2015,63(3):713-721. ferential-difference and integro-differential equations fJ f.Journal of the Institute of Mathematical Applia- tions,1978(21):461-467. Halei,Lunel S V.Introduction to functional differ- ential equations[M].New York:Spring-Verlag,1993. GucIcenheimer J。Holmes P J.No linear oscillations, dynami1J cal systems and bifurcation of vector fields [M].New York:Spring-Verlag,1983. Neville Ford.Volker WuIf.Numerical Hopf bifurCa— tion for a class of delay diiferential equations[J]. JCAM,2000(115):601-616. [5] Hsu CP,Zhai P,Yamamoto T,et a1.Silent infonna— tion regulator 1 protects the heart from ischemia/re— perfusion[J].CiEulaion,2010,122(21):2170-2182. [6] 张红艳,岑加萍,黄坚.雌激素对去势大鼠SIRT1表达 的影响[J].国际生殖健康/计划生育杂志2015,34(2): 119—122. [7] 高建明,侯文元,焦占海./J、鼠超数排卵效果分析[J].北 京农学院学报,2000,15(1):25-28. [8] 张夏微,张丹参,薛贵平.雌二醇对去卵巢大鼠学习记 忆能力及脑内氨基酸水平的影响[J].神经药理学报, 2011,10(5):8-14. [9] 戴丽军,黄月玲,叶炳飞.雌性Wistar大鼠、NIH小鼠性 周期血清激素含量分析[J].实验动物科学,2007,4 (24):11-13. [10] Kulkarni SR,Donepudi AC,Xu J,et a1.Fasting in- duces nuclear factor E2-related factor 2 and ATP-binding CasseRe transporters via protein ki— nase A and Sirtuin-1 in mouse and human[Jj. Antioxid Redox Signal,2014,20(1):i5—30. [11] Mich,Li Y,Chou MM,et a1.SIRT1 is essential for normal cognitive fimction and synaptic plasticity [J].Neurosci,2010,30(29):9695-9707. [12] 刘传志.环境雌激素对大鼠视网膜17B一羟基固醇脱氢 酶的功能研究[D].长春:长春理工大学,2004. ]j