幾種稀土元素對(duì)生殖影響的相關(guān)研究進(jìn)展*

賴春林，于巍巍，鐘 毅，丁冶春，黃 明

(贛南醫(yī)學(xué)院 1.2016級(jí)碩士研究生；2.2017級(jí)碩士研究生；3.第三附屬醫(yī)院泌尿外科；4.藥學(xué)院醫(yī)用化學(xué)教研室，江西 贛州 341000)

我國(guó)是稀土大國(guó)，稀土的儲(chǔ)藏量居世界首位，產(chǎn)量大，品種齊全，大有開發(fā)前景。稀土元素包括鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(ND)、钷(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)、釔(Y)、鈧(Sc)17種元素，將其分成以鑭、鈰為代表的鈰組稀土為輕稀土，以釔、镥為代表的釔組稀土為重稀土。用稀土制作的各種產(chǎn)品和材料遍布生活的每個(gè)方面，這也就增加了人們接觸相關(guān)稀土元素的機(jī)會(huì)，進(jìn)而可能增加人體因此產(chǎn)生各種損傷的危險(xiǎn)性，尤其以元素鑭、鈰、釔、釤研究較多。有關(guān)各種稀土對(duì)人體的利弊關(guān)系，一直存在爭(zhēng)議。男性生殖問題影響著下一代的健康，關(guān)系著祖國(guó)的未來。因此稀土元素對(duì)男性生殖系統(tǒng)毒性作用方面以及機(jī)制的研究顯得尤為重要?，F(xiàn)就稀土元素鑭、鈰、釔、釤這四種元素對(duì)男性生殖影響作用的相關(guān)研究進(jìn)行一個(gè)梳理，以期給以后類似研究提供一定的參考。

1 稀土元素鑭

鑭是稀土元素中較為豐富的一種,在地殼中的含量約為 0.018 3‰。鑭:原子序數(shù)57，原子量138.905 5，半衰期為1.1×1 011年。鑭在1839年被瑞典化學(xué)家莫桑德爾在粗硝酸鈰中發(fā)現(xiàn)，并同時(shí)被確認(rèn)為一種新的元素。鑭有兩種天然同位素:鑭139和放射性鑭138。金屬鑭殼用于生產(chǎn)鎳氫電池、玻璃制品和催化劑。

隨著稀土元素鑭不斷的開發(fā)利用，生活生產(chǎn)中相關(guān)材料制品也不斷增加。鑭元素潛在的環(huán)境-健康效應(yīng)受到公眾及研究者們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。通過不同濃度分組給予大鼠灌胃喂養(yǎng)LaNO3和生理鹽水,8周后檢測(cè)大鼠附睪精子數(shù)量、精子存活率和畸形率，對(duì)睪丸中ACP、AKP、LDH和 NOS酶活性和睪丸組織病理學(xué)改變的結(jié)果分析，結(jié)果表明大劑量的鑭能夠?qū)Υ笫笊δ茉斐梢欢ǔ潭鹊膿p傷，并隨著劑量的降低其損傷作用也越來越不明顯[1]。小鼠灌胃6 d后,中、高劑量組(50、100 μg·g-1)小鼠體重增加明顯。一周后，高劑量組精子存活率與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，15 d后,中、高劑量組頂體完整率、活精子百分?jǐn)?shù)下降且與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);低、中、高組三組精子畸形率與對(duì)照組相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。作者推斷短時(shí)間、小劑量地接觸稀土鑭元素對(duì)雄性動(dòng)物的生殖能力影響不大，而長(zhǎng)時(shí)間、大劑量地接觸鑭對(duì)雄性動(dòng)物的生殖功能具有一定的負(fù)性影響[2]。不同濃度鑭離子暴露于斑馬魚胚胎后發(fā)現(xiàn),幼魚和胚胎發(fā)育延遲，存活率和孵化率均一定程度降低,尾部畸形率也相應(yīng)增加并具有一定的濃度依賴性[3]。將海膽胚胎在La(Ⅲ)污染的海水中飼養(yǎng)72 h，將海膽精子懸浮于La(Ⅲ)10-8～10-5M中1 h，并將受精卵的百分比在切割胚胎中進(jìn)行評(píng)分。結(jié)果發(fā)現(xiàn)10-5M La(Ⅲ)誘導(dǎo)全部海膽的發(fā)育缺陷,具有一定的遺傳生殖毒性[4]。在早期研究中，鑭系元素的毒性是基于LD50/30值，血清鳥氨酸氨基甲酰基轉(zhuǎn)移酶活性的增加以及鑭系元素向胎兒和乳汁的通過程度來確定的。通過示蹤法并未發(fā)現(xiàn)胎鼠任何器官含有母鼠攝入的稀土元素鑭，認(rèn)為鑭元素并不能通過胎盤屏障進(jìn)入胎鼠體內(nèi)[5]。通過透射電子顯微鏡(TEM)研究了鑭的亞細(xì)胞行為,在懷孕1周后Wistar大鼠腹腔注射可溶性鑭溶液(168 mg·kg-1)2周共7次。對(duì)大鼠子宮和卵巢超薄切片的超微結(jié)構(gòu)研究表明，在子宮和卵巢細(xì)胞的溶酶體中存在具有高電子密度和異質(zhì)性的包涵體。同時(shí)觀察到許多結(jié)構(gòu)被破壞，伴隨著一些其他變化如：空泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的顯著擴(kuò)張、線粒體改變和壞死細(xì)胞等；還觀察到吞噬溶酶體和嗜酸性粒細(xì)胞的存在。這證明了稀土元素鑭在所用劑量下的女性生殖毒性,其作用機(jī)制是稀土鑭可能會(huì)影響卵巢的類固醇生成等內(nèi)分泌功能。是否通過胎盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi)并產(chǎn)生相應(yīng)影響還需進(jìn)一步研究[6]。

2 稀土元素釤

釤原子序數(shù)62，原子量150.36。德·布瓦博德朗(L.deBoisbaubran) 1879年發(fā)現(xiàn)。釤不僅有其他稀土元素相似的性質(zhì),還有其本身獨(dú)有的特性。釤屬于變性元素,容易從三價(jià)被還原為正二價(jià)元素。運(yùn)用也是比較廣泛，其中包括永磁材料、石油裂化催化劑、特種玻璃、陶瓷和一些醫(yī)療行業(yè)。

分組給予小鼠自由飲用3個(gè)月5種不同濃度(0、5、50、500、2 000 mg·L-1)的硝酸釤溶液,處死后對(duì)小鼠精子活力、精子數(shù)量、精子畸形率以及精子頂體完整性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。最終結(jié)果顯示各濃度組的精子活力、精子數(shù)量都有所降低。其中2 000 mg·L-1劑量組與對(duì)照組相比,各指標(biāo)值均有極顯著差異(P<0.01)；50、500、2 000 mg·L-1劑量組的精子畸形率與對(duì)照組相比也具有極顯著差異(P<0.01)，而且染毒劑量與精子總畸形率呈直線變化的劑量-效應(yīng)關(guān)系[7]。通過不同濃度分組喂養(yǎng)硝酸釤90 d后，分析各組抗氧化能力的指標(biāo)發(fā)現(xiàn)：2 000 mg·L-1硝酸釤染毒組小鼠睪丸勻漿中超氧化物歧化酶，谷胱甘肽過氧化物酶,總抗氧化活力均明顯下降，同時(shí)丙二醛的含量是明顯上升的。可以看出硝酸釤亞慢性暴露能夠一定程度抑制小鼠睪丸組織的抗氧化作用[8]。亞慢性(3個(gè)月)硝酸釤染毒后的小鼠,精子數(shù)、精子活率、精子畸形率以及精子頂體完整率均有不同程度的影響，并呈劑量-效應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明，一定量或者過量硝酸釤對(duì)小鼠精子有一定毒性作用[9]。5組不同濃度(0、5、50、500、2 000 mg·kg-1)暴露3個(gè)月后，小鼠睪丸HE染色顯示其結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞,間質(zhì)細(xì)胞和精子數(shù)量也隨著染毒劑量的加大而不斷減少。睪丸中的曲精小管破壞程度也與染毒劑量呈正相關(guān)。隨著釤劑量的增加在中高劑量組山梨醇脫氫酶活性均呈顯著性下降,這必將影響小鼠的生殖能力。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高劑量的釤攝入將使糖酵解的關(guān)鍵酶乳酸脫氫酶活力下降，從而阻礙能量的供給，導(dǎo)致細(xì)胞逐漸變性，影響到精子的形成與激素的分泌。隨著釤濃度增高，小鼠睪丸內(nèi)3種ATP酶活性受到不同程度的抑制,使細(xì)胞內(nèi)的Na離子，Ca離子不斷蓄積，進(jìn)而產(chǎn)生細(xì)胞毒性，造成睪丸組織細(xì)胞損傷[10]。隨著染毒時(shí)間、劑量的增加，小鼠睪丸組織的總抗氧化能力不斷下降，丙二醛數(shù)量不斷上升，均具有顯著相關(guān)性[11]。分組不同濃度的硝酸釤染毒小鼠3個(gè)月，20、100 mg·kg-1組體重系數(shù)相比有顯著降低，100、500 mg·kg-1組睪丸內(nèi)乳酸脫氫酶的活性明顯受到抑制，且其活性與染毒劑量呈劑量-反應(yīng)關(guān)系。所有劑量染毒組睪丸內(nèi)堿性磷酸酶的活性均明顯提高。硝酸釤染毒對(duì)小鼠睪丸內(nèi)酶的效應(yīng)總體均有“低促高抑”的趨勢(shì)。結(jié)果表明釤慢性暴露對(duì)小鼠生殖性腺有一定的毒性作用[12]?？诜跛後?0 d后的雄性ICR小鼠發(fā)現(xiàn)器官系數(shù)降低，生精小管紊亂,睪丸生精細(xì)胞和精子減少，表明睪丸是釤的靶器官。電子顯微鏡證實(shí)，生精細(xì)胞和精子內(nèi)的病變主要包括線粒體腫脹，線粒體空泡化，模糊核膜和邊緣染色質(zhì)。用TUNEL試驗(yàn)證實(shí)睪丸中生精細(xì)胞凋亡率增加。并且觀察到p53和Bax的表達(dá)上調(diào)，以及Bcl-2的下調(diào)(P<0.05)，表明細(xì)胞凋亡與p53介導(dǎo)的途徑有關(guān)[13]。通過灌胃雄性ICR小鼠急性暴露于≥2 880.00 mg·kg-1Sm(NO3)3后，精子活力和頂體完整性降低，精子畸形率增加(P<0.05)。通過飲用水給予≥500.00 mg·L-1Sm(NO3)3亞慢性暴露90 d后，相對(duì)性腺重量,精子濃度和精子質(zhì)量顯著下降(P<0.05)。在亞慢性暴露于Sm后，精子畸形也增加,這被發(fā)現(xiàn)是最敏感的指標(biāo)。精子頭畸形占所有類型精子畸形評(píng)估的最大比例。在頭部畸形的六種不同亞型中，不規(guī)則形狀占最大比例[14]。

3 稀土元素鈰

鈰主要存在獨(dú)居石和氟碳鈰礦中，也存在于鈾、釷、钚的裂變產(chǎn)物中。原子序數(shù)58。鈰在地殼中的含量約0.004 6%，是稀土元素中豐度最高的。占總稀土含量的42%和48%的輕稀土。金屬鈰主要用于做還原劑。廣泛用于優(yōu)良環(huán)保材料、還原劑和催化劑、醫(yī)藥、紡織等工業(yè)。

劉玉等[15]研究?jī)煞N不同濃度的鈰和兩種不同的染毒方式對(duì)雄性小鼠性腺的影響結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩染毒組(200、800 mg·kg-1·d-1)的雄性小鼠精子畸形率均顯著高于對(duì)照組，且與攝入時(shí)間和劑量呈正相關(guān)性，30 d和45 d時(shí)更為明顯；小鼠睪丸重量略有下降，但差異不顯著；以鈰200 mg·kg-1腹腔注射急性染毒時(shí)，對(duì)小鼠睪酮分泌有一定的影響，小鼠血清睪酮濃度較對(duì)照為低;而以200和800 mg·kg-1·d-1劑量隨飼料攝入(45 d)的小鼠，血清中睪酮濃度變化不明顯。體內(nèi)蓄積了一定劑量的鈰能影響雄性小鼠性腺(精子畸形率、睪丸重量和睪酮分泌)的正常功能。由于二氧化鈰納米顆粒(CeO2NPs)具有較強(qiáng)的催化和氧化作用特質(zhì),它被廣泛用作柴油添加劑或作為治療癌癥新方法。但這些方面的利用是否會(huì)引起生殖毒性作用呢？研究顯示二氧化鈰納米粒子能夠在卵母細(xì)胞透明帶積聚[16]。Preaubert Lise等[17]研究顯示在含有極低濃度CeO2NP(0.01 mg·L-1)的培養(yǎng)基中進(jìn)行體外受精(IVF)，共計(jì)評(píng)估了1 272個(gè)卵母細(xì)胞的受精率,結(jié)果呈顯著降低。使用彗星試驗(yàn)結(jié)果顯示CeO2NP體外誘導(dǎo)的小鼠精子和卵母細(xì)胞DNA損傷濃度為0.01 mg·L-1。高濃度(100 mg·L-1)時(shí)，它們通過卵母細(xì)胞周圍的卵丘細(xì)胞的內(nèi)吞作用及其積累沿著精子質(zhì)膜和卵母細(xì)胞透明帶。在精子、卵母細(xì)胞或胚胎的細(xì)胞質(zhì)中并未觀察到任何納米顆粒。首次證明了CeO2NP在低納米顆粒濃度暴露下對(duì)體外受精的影響，以及它們對(duì)小鼠精子和卵母細(xì)胞的遺傳毒性。受精率下降可能是由于：(1)CeO2NP對(duì)配子的遺傳毒性；(2)機(jī)械作用，破壞配子相互作用；(3)CeO2NP誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激。認(rèn)為有必要對(duì)于低劑量暴露后體內(nèi)相關(guān)研究很有必要。研究發(fā)現(xiàn)稀土元素鈰(Ce)在一定濃度下會(huì)導(dǎo)致果蠅繁殖量下降，尤其是濃度> 6.91 μg·g-1。另外在濃度大于6.91 μg·g-1時(shí)可使超氧化物歧化酶活性、過氧化氫酶活性和丙二醛水平均降低。表明稀土鈰可能對(duì)果蠅能產(chǎn)生氧化毒性作用[18]。LDH主要存在于精子細(xì)胞的精母細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)和線粒體中，是將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸進(jìn)行無氧代謝的催化劑,是精原細(xì)胞減數(shù)分裂粗線菌后提供能量的糖酵解的重要酶。隨著生精上皮的成熟。睪丸中的LDH水平(暴露于400、200和100 mg ·kg-1·d-1)分別降至81.18%、88.87%和97.31%。用CeCl3(0.004、0.040和0.400 μg·mL-1)培養(yǎng)后,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽還原酶顯著下降，并且丙二醛水平急劇增加,與正常對(duì)照組相比顯示出顯著差異(P<0.05)。Ce3+引起氧化損傷,破壞精子的抗氧化防御系統(tǒng),甚至導(dǎo)致?lián)p傷或死亡。通過直接檢測(cè)人體內(nèi)的稀有元素含量并與精子質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),鈰等元素含量與精子質(zhì)量無明顯相關(guān)性[19]。長(zhǎng)期(>3周)大劑量(200 mg·kg-1)接觸氯化鈰能導(dǎo)致睪丸重量;睪丸體重系數(shù); LDH、SDH、SODH、G-6PD和睪酮水平下降;細(xì)胞周期延長(zhǎng),誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;損傷的機(jī)制可能是稀土影響氧化應(yīng)激和血液睪酮屏障，這可能導(dǎo)致睪丸細(xì)胞和血管系統(tǒng)紊亂和/或功能障礙，同時(shí)可能直接改變精子的化學(xué)性質(zhì)[20]。但Falchi Laura等[21]讓公牛精子暴露于不同濃度的二氧化鈰納米粒子于4 ℃溫度下，不同時(shí)段檢測(cè)精子功能、運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)、活性氧、頂體和膜完整性以及DNA的完整性等數(shù)據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)精子暴露于增加劑量的納米纖維素的耐受性良好。沒有觀察到細(xì)胞對(duì)細(xì)胞內(nèi)納米粒子的攝取,并且運(yùn)動(dòng)參數(shù)和膜的狀態(tài)不受納米粒子孵育的影響(P>0.05)。此外，組間隨時(shí)均未見對(duì)精子氧化還原狀態(tài)和DNA片段化水平的影響(P>0.05)。這給研究者們提出一個(gè)新視角，提供了關(guān)于二氧化鈰納米粒子對(duì)大型動(dòng)物模型中雄性配子影響的新信息。彗星實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氧化鈰納米顆粒能夠通過血-睪屏障,可以直接與精子發(fā)生相互作用,在體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其能夠顯著誘導(dǎo)精子DNA的損傷。這彌補(bǔ)了生殖系統(tǒng)DNA損傷方面的研究空白[22]。將公羊精子暴露于增加劑量的二氧化鈰納米顆粒環(huán)境下培養(yǎng)48 h后發(fā)現(xiàn)主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)有所增加。與對(duì)照組相比,暴露于二氧化鈰納米顆粒的組中精子細(xì)胞的速度增強(qiáng)。且有益于精子質(zhì)膜的完整性,對(duì)照組中質(zhì)膜受損百分比明顯高于實(shí)驗(yàn)組。活性氧不會(huì)因暴露于二氧化鈰納米顆粒而減少反而在孵育96 h時(shí)其水平升高。其DNA完整性一直處于穩(wěn)定并完整狀態(tài)。作者認(rèn)為二氧化鈰納米顆粒沒有遺傳毒性作用[23]。金屬納米粒子的毒性由于其在工業(yè)和家庭中的應(yīng)用而日益受到關(guān)注。我們研究了氧化鈰納米粒子(CeO NPs)對(duì)雄性balb/c小鼠生殖系統(tǒng)的毒性。將20只小鼠分成4組,每組5只動(dòng)物,并進(jìn)行處理:生理鹽水(對(duì)照),100、200和300 μg·kg-1CeO NPs(i.p),1周3次連續(xù)5周。結(jié)果顯示相對(duì)于對(duì)照組,CeO NP顯著降低血紅蛋白,PCV和RBC計(jì)數(shù)的水平。此外,小鼠中黃體生成和促卵泡激素(FSH和LH)和催乳素顯著減少。具體而言,100 μg·kg-1的CeO NPs使睪酮降低23%,而200 μg·kg-1的CeO NPs分別使FSH、LH和催乳素降低25%、26%和13%。在用100、200和300 μg·kg-1CeO NPs處理的小鼠中,睪丸丙二醛分別增加了103%、106%和135%。CeO NPs導(dǎo)致抗氧化酶活性和還原型谷胱甘肽和總一氧化氮水平顯著降低。此外,CeO NPs降低了小鼠的精子活力和計(jì)數(shù),增加了精子的總體異常。組織學(xué)顯示曲細(xì)精管充血和變性?？傮w而言,CeO NP通過破壞抗氧化劑/氧化劑平衡和內(nèi)分泌抑制誘導(dǎo)睪丸功能障礙[24]。在青春期前卵巢卵母細(xì)胞的體外成熟(IVM)期間增加不同劑量的二氧化鈰納米顆粒(CeO NPs)是否影響了它們?cè)隗w外的胚胎發(fā)育呢？國(guó)外學(xué)者Ariu F等研究結(jié)果表明,CeONPs在卵丘細(xì)胞中而非在卵母細(xì)胞中內(nèi)化。用CeONP處理不影響卵母細(xì)胞的核成熟或細(xì)胞內(nèi)活性氧水平。當(dāng)用44 μg·mL-1CeONP處理時(shí),具有常規(guī)染色質(zhì)構(gòu)型和細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的卵母細(xì)胞的百分比與在沒有CeONP的情況下成熟的卵母細(xì)胞相似,并且顯著高于用88或220 μg·mL-1CeONP處理的卵母細(xì)胞。用44 μg·mL-1CeONPs成熟的卵母細(xì)胞卵丘細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄物的相對(duì)定量顯示BCL2相關(guān)X蛋白(BAX),B細(xì)胞CLL/淋巴瘤2(BCL2)和超氧化物歧化酶1(SOD1)的mRNA豐度在統(tǒng)計(jì)學(xué)上較低用0 μg·mL-1CeO2NPs組。與0和220 μg·mL-1組相比,濃度為44 μg·mL-1的CeONPs顯著增加了胚泡產(chǎn)量及其總細(xì)胞內(nèi),中細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)外胚層細(xì)胞數(shù)。成熟培養(yǎng)基中低濃度的CeONP增強(qiáng)了青春期前卵巢卵母細(xì)胞的體外胚胎產(chǎn)生[25]。二氧化鈰納米顆粒具有抗氧化特性,之前有些研究已經(jīng)表明，有些生殖毒性損傷可能機(jī)制為氧化損傷。氧化鈰納米顆粒對(duì)老年衰老或即將衰老的雄性動(dòng)物生殖參數(shù)是否有利？研究者通過給予24月齡雄性大鼠胃內(nèi)注射1 mg·kg-1檸檬酸鹽包被的氧化鈰納米顆粒并評(píng)估性技術(shù),附睪精子參數(shù)和精子發(fā)生情況,大鼠生殖器官超聲檢查等數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示:給予氧化鈰納米顆粒10 d后,發(fā)現(xiàn)血清中脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平顯著降低,過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活性增加,精子數(shù)量增加(P<0.001)和定量精子參數(shù)改善(運(yùn)動(dòng)性、活力和精子百分比)。并且觀察到活化的睪丸間質(zhì)細(xì)胞數(shù)和曲細(xì)精管的局灶性萎縮的年齡相關(guān)性減少。還觀察到生精小管的再生,增加睪丸間質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量和活化，以及血清睪酮是對(duì)照組的2.5倍。超聲數(shù)據(jù)顯示氧化鈰組大鼠睪丸的線性測(cè)量和體積略有增加。證明氧化鈰納米顆粒能夠減少男性生殖器官氧化應(yīng)激產(chǎn)生的損傷,尤其在衰老階段[26]。在老齡雄性大鼠中研究了納米晶二氧化鈰(NCD,每天口服1和100 mg·kg-1，持續(xù)10 d)對(duì)生殖系統(tǒng)形態(tài)發(fā)生狀態(tài)的影響。已經(jīng)確定激活產(chǎn)生激素的睪丸間質(zhì)細(xì)胞以及前列腺中的分泌和增殖過程是NCD在1 mg ·kg-1劑量下對(duì)睪丸激素功能和衰老雄性大鼠精子發(fā)生的刺激作用的基礎(chǔ)。以100 mg·kg-1的劑量使用的NCD對(duì)生殖系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生狀態(tài)的評(píng)估指數(shù)沒有顯著影響[27]。

4 稀土元素釔

釔,化學(xué)符號(hào)Y。相對(duì)原子質(zhì)量:88.91。被加德林于1794年發(fā)現(xiàn)。廣泛用于工業(yè)、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在中國(guó),食品中釔的污染程度相對(duì)較高。

生活在富含釔元素的環(huán)境中、食用暴露于釔的食物都可能造成人體健康不良影響。釔是重度稀土元素之一,食物中的濃度較高,總膳食攝入量較高。在2009年至2010年期間對(duì)中國(guó)主要食品中16種稀土元素的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),相對(duì)其他15種元素食品中的釔濃度相對(duì)較高[28]。釔(Y)在所有組織中的生物累積與劑量、時(shí)間呈正相關(guān)性。認(rèn)為氧化釔納米顆粒在生物體內(nèi)聚集可能誘導(dǎo)遺傳毒性作用[29]。釔是所有稀土元素中毒性最強(qiáng)的,但其對(duì)生殖方面的影響卻研究甚少。1991年國(guó)內(nèi)學(xué)者張華等分組(0.2、2.0、20.0 mg·kg-1)和陰性對(duì)照組對(duì)大鼠經(jīng)腹腔注射(每周兩次)氯化釔染毒6周,對(duì)照組注射等量相同pH的生理鹽水。斷頭取睪丸和附睪稱重，檢測(cè)精子活力、精子數(shù)目和形態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):睪丸和附睪絕對(duì)體重、睪丸和附睪體重系數(shù)與對(duì)照組比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但在20 mg·kg-1組中，附睪低于0.4(40%)睪丸低于1.5(33.3)所占比例遠(yuǎn)高于對(duì)照組(0%、10%)。各染毒組大鼠精子數(shù)均相比對(duì)照組降低,并與劑量呈負(fù)相關(guān)。20 mg·kg-1組相比下降了40.6%。染色后觀察精子分析發(fā)現(xiàn),精子畸形率隨著染毒劑量的增加也增大?；尉右孕☆^、無勾頭和香蕉頭為多見。各染毒組精子運(yùn)動(dòng)速度、相對(duì)活率均有明顯下降趨勢(shì)。20 mg·kg-1組相應(yīng)下降11.9%和31.5%。但其相關(guān)作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究[30]。硝酸釔喂養(yǎng)90 d后,并未發(fā)現(xiàn)明顯的生殖毒性作用。認(rèn)為低于90 mg·kg-1濃度的硝酸釔29.1 mg·kg-1濃度的釔對(duì)機(jī)體是安全的。認(rèn)為機(jī)體最大耐受量為145.5 mg·kg-1·d-1[31]。但研究顯示[32-33]，釔對(duì)幼年動(dòng)物神經(jīng)行為和認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)、記憶等方面有一定的損傷作用。故很有必要研究其對(duì)幼年動(dòng)物的生殖系統(tǒng)影響。

5 總結(jié)與展望

過量的稀土接觸可能是不育或畸變的危險(xiǎn)因素。其在生殖系統(tǒng)中通過食物鏈的積累應(yīng)該受到嚴(yán)格的檢測(cè)。稀土元素對(duì)各種動(dòng)物均表現(xiàn)為不同程度的生殖毒性作用,可引起雄性精子數(shù)量減少，活率、活動(dòng)率下降；畸形率隨毒物劑量增加而增加;體內(nèi)相關(guān)激素水平改變,各生殖器官超微機(jī)構(gòu)的破壞等。稀土元素導(dǎo)致的生殖毒性主要作用機(jī)制可能為:通過干擾氧化應(yīng)激損傷，影響激素水平，促進(jìn)生殖細(xì)胞凋亡。目前為止,稀土與生殖系統(tǒng)關(guān)系的研究還不夠全面,相對(duì)釤、鑭、鈰等元素,釔作為毒性最高的稀土元素相關(guān)研究還有待繼續(xù)。稀土元素對(duì)于嬰幼兒的影響還是處于基本空白階段,這方面希望得到更多關(guān)注和研究。且大多研究還處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,需更多結(jié)合臨床進(jìn)行相關(guān)研究。