利血平對(duì)噪聲污染性激素水平影響的干預(yù)作用

俞發(fā)榮, 陳望軍, 連秀珍, 謝明仁, 李登樓, 郭蘊(yùn)萱, 楊博

?

利血平對(duì)噪聲污染性激素水平影響的干預(yù)作用

俞發(fā)榮, 陳望軍, 連秀珍, 謝明仁*, 李登樓, 郭蘊(yùn)萱, 楊博

甘肅政法學(xué)院 甘肅省證據(jù)科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070

為了探討利血平對(duì)噪聲污染性激素水平影響的干預(yù)作用, 選用SPF級(jí)Wistar大鼠, 分別給予不同強(qiáng)度的噪聲刺激, 和先給予利血平再給予相同噪聲刺激, 每天1次, 每次刺激30 min, 連續(xù)刺激20 d。第21天采血用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)血液中性激素水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 分別給予大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 血液中去甲腎上腺素(NA)水平比對(duì)照組分別升高了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)分別升高了22.76%、49.43%、87.64%(<0.01); 促黃體生成素(LH)分別升高了16.31%、34.79%、75.24%, 催乳素(PRL)分別升高了16.51%、36.04%、60.55%, 睪酮(T)水平比對(duì)照組分別降低了9.12%、20.06%、68.39%。先給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, 除T水平升高外, 其它激素水平均低于單純?cè)肼暯M。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示, 噪聲污染能顯著影響大鼠血性激素水平, 利血平具有干預(yù)噪聲污染、保護(hù)機(jī)體的作用。

噪聲污染; 性激素; 利血平; 干預(yù)作用; Wistar大鼠

1 前言

噪聲是一種原始的環(huán)境壓力源, 是環(huán)境污染最廣泛的來(lái)源之一。環(huán)保部《2016中國(guó)環(huán)境噪聲污染防治報(bào)告》宣布, 全國(guó)城市晝間區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量平均值為54.1 dB(A), 晝間道路交通噪聲平均值為67.0 dB(A), 交通干線兩側(cè)區(qū)域夜間噪聲污染仍較為嚴(yán)重。世界衛(wèi)生組織報(bào)道, 每年有超過(guò)10億的青少年和年輕人由于娛樂(lè)的聲音而受到噪音引起的聽力損失的風(fēng)險(xiǎn)[1]。卵泡刺激素(FSH)、促黃體生成素(LH)催乳素(PRL)、雌激素(E2)、睪酮(T)是人體和動(dòng)物體內(nèi)主要的性激素。噪聲刺激信號(hào)通過(guò)聽覺(jué)系統(tǒng)引起下丘腦-垂體-腎上腺軸興奮[2], 腎上腺分泌激素增加[3]; 同時(shí)下丘腦產(chǎn)生促性腺激素釋放激素(GnRH), 刺激垂體前葉分泌促卵泡生成激素(FSH)及促黃體生成素(LH)。利血平作為臨床上常用的降壓類藥物, 為腎上腺素能神經(jīng)阻滯藥, 可妨礙腎上腺素能神經(jīng)末梢內(nèi)介質(zhì)的貯存, 將囊泡中具有升壓作用的介質(zhì)耗竭。采用利血平對(duì)腎上腺素能神經(jīng)抑制作用, 探索去甲腎上腺素在噪聲污染引起性激素水平變化過(guò)程中的作用, 尋找預(yù)防噪聲污染對(duì)人類健康影響的干預(yù)措施。參考《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)[4], 選用強(qiáng)度為30、60、80 dB, 頻率為350 Hz噪聲刺激Wistar大鼠, 和給予利血平作為干預(yù)措施, 檢測(cè)分析利血平對(duì)噪聲污染性激素水平的影響, 為預(yù)防治理噪聲污染、研究噪聲污染與不育不孕癥的關(guān)系提供參考依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

2.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

SPF級(jí)Wistar 大鼠70只, 體重180—190 g, 6周齡,雌雄各半, 來(lái)源于甘肅中醫(yī)藥大學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心[SCXK (甘)2015—0001],實(shí)驗(yàn)在甘肅政法學(xué)院SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行[SYXK (甘)2015—0006]。本實(shí)驗(yàn)所有操作均符合中華人民共和國(guó)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》規(guī)定, 按3R原則給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的福利關(guān)懷(倫理委員會(huì)審批號(hào)碼:GZF—2017—006)。

2.1.2 試劑與儀器

去甲腎上腺素 (noradrenaline, NA),雌激素 (estrogen, E2),卵泡刺激素(follicle stimulating hor-mone, FSH), 促黃體生成素(luteinizing hormone, LH),催乳素(prolactin, PRL),睪酮 (testosterone, T)檢測(cè)試劑盒, 購(gòu)于上海生物科技開發(fā)公司。利血平注射液, 廣東邦民制藥廠有限公司;

UFX 7103 AAW音頻信號(hào)發(fā)生器, 上海電子教學(xué)儀器廠; TES—1352S 低頻聲計(jì)儀, 泰仕電子工業(yè)股份有限公司; MK3-酶標(biāo)儀, 上海儀器有限公司; 噪聲刺激盒(自制[5])。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

將SPF級(jí)Wistar 大鼠, 按抓鬮法隨機(jī)分為7組, 每組10只, 雌雄各半。對(duì)照組: 不給噪聲刺激, 灌胃(ig)蒸餾水20 ml/(kg·W–1); 噪聲組 (分為30、60、80 dB三個(gè)組): ig蒸餾水20 ml/(kg·W–1), 分別給予相應(yīng)強(qiáng)度的噪聲; 利血平+噪聲組(30、60、80 dB三個(gè)組): ig利血平(按人等效劑量的6倍)6 mg·Kg–1,再給予相應(yīng)強(qiáng)度的噪聲。實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物在15:30—18:30分別給予相應(yīng)的噪聲刺激, 每次30 min, 每天1次, 共20 天。實(shí)驗(yàn)第21天, 用乙醚麻醉, 無(wú)痛手術(shù), 從心臟采血, 血液離心2000 r·min–1, 15 min, 取上清用NA、E2、FSH、LH、PRL、T試劑盒測(cè)定其吸光度()。分別以NA、E2、FSH、LH、PRL、T標(biāo)準(zhǔn)液濃度為橫坐標(biāo), 吸光度()為縱坐標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程為: NA標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程為:=3.2 × 10–3+ 1.34 × 10–2,2= 0.9989; E2標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程為:= 1.0 ×10–3+1.37×10–2, R2= 0.9973; FSH標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程為:=1.4×10–3+3.9×10–3,2= 0.9904; LH標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程為:=1.27×10–2+ 9.1×10–3,2= 0.9953; PRL標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程為:= 1.5×10–3+ 5.27×10–2,2= 0.9949。分別將各組大鼠血吸光度值代入直線回歸方程, 計(jì)算出E2、FSH、LH、PRL、T值。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。組間差異采用單因素方差分析, 用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±)表示, 噪聲污染對(duì)大鼠血NA、E2、FSH、LH、PRL、T水平的影響程度用百分比表示, 以<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 利血平對(duì)噪聲污染NA激素水平的影響

分別給予Wistar大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 大鼠血液中NA水平比對(duì)照組分別升高了71.36%、75.11%、84.56%, 差異有顯著性(<0.01); 先給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, NA水平比單純?cè)肼暯M分別降低了37.38%、34.72%、19.33%。圖1。

3.2 利血平對(duì)噪聲污染E2激素水平的影響

分別給予Wistar大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 大鼠血液中E2水平比對(duì)照組分別升高了51.68%、69.28%、81.28%, 差異有顯著性(<0.01); 先給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, E2水平比單純?cè)肼暯M分別降低了34.28%、30.14%、22.22%。圖2。

3.3 利血平對(duì)噪聲污染FSH激素水平的影響

分別給予Wistar大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 大鼠血液中FSH水平比對(duì)照組分別升高了22.76%、49.43%、87.64%, 差異有顯著性(<0.01); 先給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, FSH水平比單純?cè)肼暯M分別降低了23.37%、21.11%、43.53%(<0.05,<0.01)。圖3。

3.4 利血平對(duì)噪聲污染LH激素水平的影響

分別給予Wistar大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 大鼠血液中LH水平比對(duì)照組分別升高了16.31%、34.79%、75.24%(<0.05,<0.01); 先給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, LH水平比單純?cè)肼暯M分別降低了13.79%、25.66%、52.73%(<0.05,<0.01)。圖4。

3.5 利血平對(duì)噪聲污染PRL激素水平的影響

分別給予Wistar大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 大鼠血液中PRL水平比對(duì)照組分別升高了16.51%、36.04%、60.55%(<0.05,<0.01); 先給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, PRL水平比單純?cè)肼暯M分別降低了10.71%、24.71%、33.59%(<0.05,<0.01)。圖5。

圖1 利血平對(duì)噪聲污染NA激素水平的影響(與對(duì)照組比: **P<0.01; 與單純?cè)肼暯M比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

圖2 利血平對(duì)噪聲污染E2激素水平的影響(與對(duì)照組比: **P<0.01; 與單純?cè)肼暯M比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

圖3 利血平對(duì)噪聲污染FSH激素水平的影響(與對(duì)照組比: **P<0.01; 與單純?cè)肼暯M比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

圖4 利血平對(duì)噪聲污染LH激素水平的影響(與對(duì)照組比: **P<0.01; 與單純?cè)肼暯M比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

圖5 利血平對(duì)噪聲污染PRL激素水平的影響(與對(duì)照組比: **P<0.01; 與單純?cè)肼暯M比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

3.6 利血平對(duì)噪聲污染T激素水平的影響

分別給予Wistar大鼠30、60、80 dB噪聲刺激, 大鼠血液中T水平比對(duì)照組分別降低了9.12%、20.06%、68.39%(<0.05,<0.01); 給予利血平再給予相同強(qiáng)度的噪聲刺激, T水平比單純?cè)肼暯M分別升高了42.93%、57.09%、60.54%(<0.05,<0.01)。圖6。

圖6 利血平對(duì)噪聲污染T激素水平的影響(與對(duì)照組比: **P<0.01; 與單純?cè)肼暯M比: ▼P<0.05, ▼▼P<0.01)

4 討論

噪聲是一種自然污染物, 對(duì)人體生理、心理產(chǎn)生有害的影響[6]。研究結(jié)果表明,噪聲污染不僅直接損傷聽覺(jué)器官[7], 而且會(huì)增加2型糖尿病(T2DM)風(fēng)險(xiǎn)[8], 引起心跳加快, 血壓上升, 導(dǎo)致心血管系統(tǒng)損傷[9], 記憶力衰退, 注意力不集中以及其它精神綜合癥[10]。同時(shí), 噪聲污染也可引起下丘腦-垂體-性腺軸的抑制, 使男性性腺機(jī)能減退[11], 女性雌性激素分泌異常[12]。噪聲污染使實(shí)驗(yàn)大鼠的睪丸、附睪、精囊腺的重量均顯著降低, 精子數(shù)量和運(yùn)動(dòng)能力明顯下降[13], 其主要原因是由于噪聲污染促進(jìn)了細(xì)胞凋亡過(guò)程, 抑制了精子動(dòng)力學(xué)的發(fā)生[14], 使死亡精子和凝集的精子增加[15], 雄性激素(睪酮)水平明顯降低[16]。當(dāng)血卵泡刺激素(FSH)增高時(shí), 可引起閉經(jīng)、性功能減退; 促黃體生成素(LH)偏高, 卵巢功能失調(diào)使雌孕激素水平分泌失衡影響卵泡的發(fā)育, 從而導(dǎo)致排卵障礙影響懷孕。本文研究結(jié)果發(fā)現(xiàn), 給予大鼠不同強(qiáng)度噪聲刺激, 大鼠血中去甲腎上腺素(NA)、雌激素(E2)、卵泡刺激素(FSH)、促黃體生成素(LH)、催乳素(PRL)水平均比對(duì)照組升高, 睪酮(T)水平比對(duì)照組降低。先給予利血平, 再給予相同噪聲刺激, 除睪酮水平比單純?cè)肼暯M升高外, 其它激素水平均比單純?cè)肼暯M明顯降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 利血平使體內(nèi)腎上腺素能神經(jīng)介質(zhì)(去甲腎上腺素)水平降低或耗竭, 反饋性引起性激素水平升高或降低(睪酮)。由此看出, 去甲腎上腺素(NA)是噪聲污染引起體內(nèi)性激素水平變化的主要因素, 噪聲污染在不孕不育發(fā)病機(jī)制中起著重要作用[17]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, 即使在《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)(0類標(biāo)準(zhǔn)晝間<50 dB)以下的噪聲強(qiáng)度(30 dB)能引起機(jī)體損傷[18], 顯然, 目前全國(guó)城市晝間區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量水平已遠(yuǎn)超過(guò)人體耐受安全限值。

[1] WHO.1.1 billion people at risk of hearing loss[EB/OL]. http: //www.who.int/mediacentre/news/releases/2015/ earcare/en/[2016-07-07].

[2] SPRENG M. POSSIBLE H. Effects of noise induced cortisol increase[J]. Noise & Health, 2016, 2(7): 59-63.

[3] 黃麗娟, 陽(yáng)秀英, 何顯教, 等. 高溫、噪音對(duì)大鼠血壓、血漿腎上腺素和醛固酮水平的影響[J]. 廣西醫(yī)學(xué), 2016, 38(10): 1343-1345, 1349.

[4] 全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì). 中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法 [M]. 北京: 法律出版社, 1997.

[5] 俞發(fā)榮, 郭蘊(yùn)萱, 連秀珍, 等. 噪聲污染對(duì)大鼠血激素和Hsp-70水平的影響[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào), 2018, 26(2): 96-99.

[6] CARTA M G, PRETIL A, AKISKA H S. Coping with the newera: noise and light pollution, hperactivity and steroid hormones. towards an evolutionary view of bipolar disorders.clinical practice & epidemiology in mental health[J]. Clinical Practice & Epidemiology in Mental Health, 2018, 14: 33-36.

[7] 周彩玲, 賈月芝, 胡應(yīng)祖, 等. 噪聲作業(yè)工人聽力損失調(diào)查[J]. 預(yù)防醫(yī)學(xué), 2017, 29(1): 91–92, 95.

[8] LIU L J , WANG F F , LU H Y , Effects of noise exposure on systemic and tissue level markers of glucose homeostasis and insulin resistance in male mice[J]. Environmental Health Perspectives, 124: 1390-1398.

[9] FARZADINIA P, BIGDELI M, AKBARZADEH S. Effect of noise pollution on testicular tissue and hormonal assessment in rat[J]. Andrologia, 2016, 48(9): 957-961.

[10] BASENR M, BABISCH W, DAVIS A, et al. Auditory and non-auditory effects of noise on health[J]. Lancet, 2014, 383: 1325-1332.

[11] DZHAMBOV A, DIMITROVA D. Chronic noise exposure and testosterone deficiency-meta-analysis and meta- regression of experimental studies in rodents[J]. Endokrynol Polska, 2015, 66(1): 39-46.

[12] HU W J, WANG J, LAU C C. Effects of noise exposure on the auditory function of ovariectomized rats with estrogen deficiency[J]. Journal of International Advanced Otology, 2016, 12(3): 261-265.

[13] JALALI M, SAKI G, SARKAKI A R, et al. Effect of noise stress on count, progressive and non-progressive sperm motility, body and genital organ weights of adult male rats[J].2012, 5(1): 48-51.

[14] JALALI M, MASOUD H, GHASEM S, et al. Study of spermatogenesis fetal testis exposed noise stress during and after natal period in rat[J].Journal of Biological, 2013, 16(19): 1010-1016.

[15] CHANDRALEKHA G S, JEGANATHAN R, JEGANATH CC. Noise exposure effect on testicular histology, morphology and on male steroidogenic hormone[J].MalaysMedecin Sci, 2007 , 14(2): 28-35.

[16] DZHAMBV A, DIMITROVA D. Chronic noise exposure and testosterone deficiency-meta-analysis and meta- regression of experimental studies in rodents[J]. Endokrynologia Polska, 2015, 66(1): 39-46.

[17] DZHAMBOV A. Exposure to environmental noise and risk for male infertility: A population-based cohort study[J]. Environmental Pollution, 2017, 226(7): 118-124.

[18] 俞發(fā)榮, 郭蘊(yùn)萱, 連秀珍, 等. 噪聲污染對(duì)大鼠肝腎功能的影響[J]. 生態(tài)科學(xué), 2017, 36(5): 211-214.

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

甘肅省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(編號(hào): 2016C-09); 蘭州市人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目(2016-RC-85); 甘肅省證據(jù)科學(xué)特色學(xué)科項(xiàng)目; 甘肅省自然科 學(xué)基金項(xiàng)目(17JR5RA158); 蘭州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(2018-1-17)。

俞發(fā)榮(1959—)男, 博士, 研究員, 研究方向: 法醫(yī)生物學(xué)、社會(huì)環(huán)境壓力對(duì)人類健康的影響、藥理學(xué)和毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué), E-mail: tim9898@163.com

謝明仁(1977—), 男, 副教授, 研究方向: 證據(jù)科學(xué)技術(shù), E-mail: Xmr7600@gsli.edu.cn

俞發(fā)榮, 陳望軍, 連秀珍, 等. 利血平對(duì)噪聲污染性激素水平影響的干預(yù)作用[J]. 生態(tài)科學(xué), 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.