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镉大量应用于采矿电镀和蓄电池等工业，被排放入环境中，对人体产生严重危害。镉作为人体的非必需元素，在人体的半衰期长，即使在极低剂量下也可对人体产生严重损伤，使得研究镉的急性毒性和蓄积诱导的慢性毒性作用显得尤为重要。诱导氧化损伤是镉生殖毒性机制中的一个最重要途径，牛磺酸是一种天然氨基酸，具有抗脂质过氧化和清除自由基等抗氧化生物学作用。因此，本研究采用18日龄鸡胚睾丸生殖细胞-体细胞共培养体系，探究牛磺酸对无机内分泌干扰物——镉诱导的雄性鸡胚生殖毒性的缓解作用，并从细胞增殖、内质网应激、线粒体凋亡、核转录因子E2相关因子2(nuclear factor-erythroid2related factor-2，Nrf2)及血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)信号通路研究其作用机制，为合理开发抗氧化物质牛磺酸防治镉诱导的生殖毒性提供理论依据。 1、镉对雄性鸡胚生殖细胞的毒性作用 在18日龄海兰鸡胚睾丸生殖细胞-体细胞共培养体系中，采用MTT活力检测法和细胞形态观察法研究镉对生殖细胞的毒性作用。结果表明，镉处理12h后，与对照组相比，1.25、2.5和5μmol/L处理组的睾丸细胞活力分别升高3.7％、5.8％和3.0％，10μmol/L处理组的睾丸细胞活力降低13.8％，表明镉对鸡胚睾丸细胞的细胞增殖毒物兴奋效应范围为1.25μmol/L～5μmol/L;镉处理24h和48h后，2.5、5、10μmol/L处理组的睾丸细胞活力显著降低，均呈现出细胞毒性作用。此外，对生殖细胞形态(镉处理48h)的分析显示，镉对生殖细胞的毒性作用呈现剂量依赖性加剧:2.5μmol/L镉处理组开始出现生殖细胞空泡化，5μmol/L镉处理组出现生殖细胞大量死亡。以上结果表明2.5μmol/L镉处理48h对生殖细胞具有毒性作用且可作为研究模型。 2、牛磺酸对镉诱导的雄性鸡胚生殖细胞毒性的缓解作用 在生殖细胞-体细胞共培养体系中，用牛磺酸(10、100、1000μmol/L)和镉（2.5μmol/L）单独或联合处理48h，之后采用MTT法并结合生殖细胞形态分析研究牛磺酸对镉诱导的雄性鸡胚生殖细胞损伤的缓解作用。结果显示，2.5μmol/L镉处理组的生殖细胞出现了细胞核固缩、空泡化和染色质周缘化等现象;100μmol/L牛磺酸与镉联合处理的生殖细胞则未出现这些现象。TUNEL(TdT-mediated dUTP nick end labeling)试验和荧光定量PCR方法的检测结果显示，2.5μmol/L镉处理组TUNEL阳性率、内质网应激相关基因（GRP78和XBP-1）的相对表达量和凋亡相关基因（Cyt C、Caspase9和p53）的相对表达量显著高于对照组(P＜0.05);100μmol/L牛磺酸联合处理的相关数据与对照组无显著差异(P＞0.05)，提示牛磺酸可通过内质网应激和线粒体凋亡信号通路缓解镉诱导雄性鸡胚生殖细胞凋亡。采用BrdU掺入试验和免疫印迹法(Western blot，WB)对睾丸细胞增殖活性的检测结果显示，2.5μmol/L镉处理组BrdU阳性率、CDK2蛋白表达水平和PCNA蛋白表达水平均显著低于对照组(P＜0.05);100μmol/L牛磺酸联合处理，睾丸细胞BrdU阳性率、CDK2蛋白表达水平和PCNA蛋白表达水平与对照组无显著差异(P＞0.05)。上述结果表明，牛磺酸可能通过抗凋亡作用缓解镉诱导的生殖毒性。 3、牛磺酸和镉对雄性鸡胚生殖细胞Nrf2/HO-1途径的影响 在生殖细胞与体细胞共培养体系中，用牛磺酸（100μmol/L）和镉（2.5μmol/L）单独或联合处理48h，对抗氧化酶活性和氧化损伤程度的检测结果表明，2.5μmol/L镉处理组睾丸细胞的丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H2O2)水平显著高于对照组(P＜0.05)，超氧化物歧化酶(SOD)活性显著低于对照组(P＜0.05)，100μmol/L牛磺酸联合处理组的MDA含量、H2O2水平和SOD活性与对照组无显著差异（P＞0.05），表明牛磺酸明显缓解了镉诱导的雄性鸡胚生殖细胞氧化损伤。采用WB、荧光定量PCR、免疫荧光染色等方法，从Nrf2/HO-1信号通路探究牛磺酸缓解镉的氧化损伤作用。结果表明，与对照组相比，2.5μmol/L镉处理组的睾丸细胞内活性氧(reactive oxygen species，ROS)水平显著上升(P＜0.05)，Nrf2和p-Nrf2蛋白表达水平显著增加（P＜0.05），HO-1mRNA表达显著升高;100μmol/L牛磺酸联合处理组的ROS水平、Nrf2蛋白表达水平、p-Nrf2蛋白表达水平和HO-1相对表达量在一定程度上趋于正常水平。上述结果表明，牛磺酸可能通过维持生殖细胞氧化-抗氧化平衡，缓解镉诱导的生殖毒性。其中Nrf2/HO-1信号通路在牛磺酸缓解镉诱导生殖毒性过程中发挥重要作用。 综上所述，2.5μmol/L镉处理48h对雄性鸡胚生殖细胞具有毒性作用，100μmol/L牛磺酸可能通过维持生殖细胞氧化-抗氧化平衡和抗凋亡作用缓解镉诱导的生殖毒性，其中，Nrf2/HO-1信号通路在牛磺酸缓解镉诱导生殖毒性过程中发挥重要作用。