解剖科学进展 Progress of Anatomical Sciences 2010 Jul, 16(4):347~349
锌缺乏导致小鼠睾丸游离锌离子和附睾精子数量减少
锌（zinc）是人体必需的微量元素之一，在机体迟缓、身材矮小、智力低下等。1992年，第三次全有广泛而重要的生理功能：影响细胞增殖、分化，国营养普查显示，30%的成年男性存在着不同程度[2]维持正常的细胞周期；参与体内各种新陈代谢过的锌缺乏。雄性哺乳动物生殖系统中含有大量游离程，起着催化、活性调节及稳定结构等作用；在生锌离子，这些锌离子主要集中于睾丸、附睾及前列[1][3]长发育和生殖过程中起重要作用。锌缺乏（zinc 腺。锌直接参与精子的生成（permiogenesis）、成dificency），是指机体锌含量减少所造成的锌生物学熟（maturate）、激活（activation）和获能过程功能降低，并引发一系列相关症状，诸如生长发育
（capacitation）。然而，游离锌离子在锌缺乏动物模型睾丸及附睾的分布情况目前还未见报道。本实验旨在检测锌缺乏小鼠睾丸和附睾游离锌离子的分布以及附睾精子数量的变化。
【收稿日期】2010-04-01
【基金项目】辽宁省教育厅2009年高等学校科研项目计划（NO.2 009A749），辽宁省教育厅高等学校科研项目计划 （No.20060948）
*通讯作者（To whom correspondence should be addressed）
【摘要】 目的 研究锌缺乏对小鼠睾丸游离锌离子和附睾精子数量的影响。方法 锌缺乏饲养小鼠5周后，应用ZnSe金属自显影技术对小鼠睾丸和附睾进行染色，观察睾丸和附睾锌离子的分布，同时计数附睾精子数量，并与对照组小鼠的精子数量做对比。结果 缺锌喂养后的小鼠睾丸游离锌离子明显减少，并且睾丸生精小管管腔狭小，生殖细胞层厚度增加，此外，附睾精子数量也明显低于对照组。结论 睾丸和附睾内游离锌离子减少是锌缺乏小鼠精子数量下降的原因，本结果有助于改善男性生殖健康的状况。
【关键词】锌离子；睾丸；附睾；小鼠
+
【中图分类号】 R697.22 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-2947（2010）04-0347-03
Zinc deficiency induced the reduction of zinc content in mouse testis and
spermatozoa in mouse epididymis
1, 231, 241*
WANG Yue ，WU Jian-hua ，WANG Xu ，ZHANG Hao ，CHI Zhi-hong (1. Laboratory of Cell Engineering, China Medical University, Liaoning Shengyang 110001; 2. Department of Histology and Embryology, Liaoning Traditional Chinese Drug University, Liaoning Shengyang 110001; 3. Subject of Clinical Medicine, China Medical University, Liaoning Shengyang 110001; 4.The second neurosurgery, Fengtian Hospital, Shenyang Medical Collage, Liaoning Shengyang 110024 China)
【Abstract 】 Objective The aim of this research is to study the effect of zinc deficiency on the zinc ions in testis and the quantity of sperm in epididymis. Method The mice were given zinc deficiency food for 5 weeks, the distribution of zinc ions in normal and zinc deficiency mouse testis and epididymis, and the quantity of sperm in epididymis were detected by autometallography. Results Compared with the control group, zinc ions in number were decreased significantly in zinc deficiency mouse testis with narrow lumens of seminiferous tubule and thick generative cell layer. The number of sperm in epididymis was decreased in zinc deficiency mouse than in control. Conclusion The reduction of Zinc ions in the zinc deficiency mouse testis and epididymis causes the sperm degression, which is helpful for the improvement of the germinal condition.
【key words】 zinc ions; testis; epididymis; mice
1, 2 3 1, 2411*
王 玥，武剑华，王 旭，张 浩，池志宏，王占友（1. 中国医科大学基础医学院细胞工程研究室，辽宁 沈阳 110001；2. 辽宁中医药大学组织胚胎学教研室，辽宁 沈阳 110001；
3. 中国医科大学临床医学七年制2005级，辽宁 沈阳 110001；
4. 沈阳医学院奉天医院第二神经外科，辽宁 沈阳 110024）
一侧附睾尾部，置入内有2ml台氏液的试管中，用眼1 材料与方法
科剪充分剪碎，5min后取上清液滴于载玻片，加盖玻[4]片后镜下计数精子，并进行统计分析。详见林宁等。健康4周龄CD-1小鼠20只，雌雄各半，体重（13 ±1）g，随机分为实验组和对照组，放入用0.5% 2 结果
EDTA处理的不锈钢笼内饲养。锌缺乏组小鼠饲以低锌饲料（锌：0.85mg/kg，AIN-76A， Research Diets） 2.1 睾丸及附睾锌游离离子分布
和去离子水；对照组小鼠给予常规饲料（锌：30.0mg/kg）光镜下可见，对照组睾丸生精小管内存在大量和去离子水。喂养5周进行实验。棕黑色锌离子染色颗粒（图1-a）。锌离子阳性染色1.2 金属自显影染色
主要分布于小管内精子中。此外，生精小管之间睾实验动物以过量麻药处死，取睾丸组织并在金丸间质也可见阳性染色。锌缺乏小鼠睾丸生精小管属自显影浸染液中浸泡3天以后，入30%蔗糖溶液，管腔狭小，生殖细胞层厚度增加，呈现精母细胞成沉糖一天后，材料沉入瓶底。睾丸组织经冰冻切片熟障碍的形态学特征。锌离子阳性染色也明显较对机切片，片厚10μm，切片置于AMG孵育液内并在照组减少（图1-b）。正常小鼠附睾管上皮细胞有大恒温（26℃) 振动水浴箱内孵育60min，常规脱水透量阳性锌离子染色，锌离子阳性染色颗粒延上皮长明后，中性树胶封片，在光学显微镜下观察拍照。轴分布（图1-c）。锌缺乏小鼠附睾管内未见明显的1.3 附睾精子计数
锌离子染色（图1-d）。实验动物以过量麻药处死，取实验动物附睾，用
2.2 附睾精子计数
1.1 实验动物及分组
[3]
·348·解剖科学进展2010年第16卷第4期
Fig 1. The distribution of zinc ions in normal and zinc deficiency mouse testis and epididymis
1a: the seminiferous tubule of normal mouse; 1b: the seminiferous tubule of zinc deficiency mouse; 1c: the epididymis of normal
mouse；1d ：the epididymis of zinc deficiency mouse
锌缺乏小鼠附睾精子数量（3.54+0.66）明显少精浆中丧失了这种锌离子聚集能力，从而导致精子于对照组（13.82+2.45， <0.01）。无法正常成熟和贮存。这可能是锌缺乏小鼠附睾精子数量减少的另一个原因。
人类的生殖能力，尤其是男性生殖能力在不断3 讨论
下降。临床调查研究表明，生殖能力正常的男性精金属自显影术（autometallography，AMG）是检液中精子数量在过去的40年里下降了近50%。人们测细胞内外游离锌离子的主要手段，这种方法分为从多方面探讨造成这一现象的原因。锌与精子发生以硫为基础的ZnS和以硒为基础的ZnSe金属自显影技有着密切的关联，许多精子减少的病例都伴有睾丸[5][7]术。本实验我们采用AMG染色技术对锌缺乏小鼠睾组织以及精液中锌稳态的改变。因此，这一领域的丸和附睾游离锌离子分布进行了检测。结果显示缺研究有助于改善男性生殖健康的状况。
锌后小鼠睾丸和附睾游离锌离子明显减少；同时我们也证实，锌缺乏小鼠附睾精子数量较正常小鼠明【参考文献】
显减少。这证实了游离锌离子与精子发生的相关[1] Vallee BL, Falchuk KH. The biochemical basis of zinc physiology[J]. 性。
Physiol Rev, 1993, 73: 79-118.
锌是人体必需的微量元素之一，在机体内有广[2] 张勇. 儿童反复感染和锌缺乏的相关性分析[J]. 中国实用医药, 泛而重要的生理功能。锌影响细胞增殖、分化，维2008, 3: 1-3.
持正常的细胞周期；参与体内各种新陈代谢过程，[3] Mawson CA, Fischer MI. Zinc content of the genital organs of the rat[J]. Nature, 1951, 167: 859-861.
起着催化、活性调节及稳定结构等作用；在生长发[4] 林宁, 许烨. 介绍一种测定大鼠附睾精子活率和密度的改进方法育和生殖过程中起重要作用。本实验发现锌缺乏小[J]. 实用男科杂志, 1996, 2: 183-184.
鼠生精小管内生殖存在明显的成熟障碍。由此我们[5] Stoltenberg M, Nejsum LN, Larsen A, et al. Abundance of zinc ions 推测锌含量减低导致的睾丸代谢障碍可能是锌缺乏in synaptic terminals of mocha mutant mice: zinc transporter 3 immunohistochemistry and zinc sulphide autometallography[J]. J 小鼠精子减少的一个原因。此外，精子及精浆中高Mol Histol, 2004, 35: 141-145.
浓度的锌离子是维持精子活力、阻止其提前获能必[6] Andrews JC, Nolan JP, Hammerstedt RH, et al. Role of zinc during [6]要条件。本实验证实，正常小鼠生精小管内精子以hamster sperm capacitation[J]. Biol Reprod, 1994, 51: 1238-1247.及附睾管上皮内均有大量的游离锌离子聚集，而锌[7] Omu AE, Dashti H, Al-Othman S. Treatment of asthenozoospermia with zinc sulphate: andrological, immunological and obstetric 缺乏小鼠则未观察到这种锌离子聚集情况。我们推outcome[J]. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol, 1998, 79: 179-184.
测锌缺乏导致的小鼠睾丸及锌离子导致小鼠精子及
2010年第16卷第4期·349·
王 等 玥锌缺乏导致小鼠睾丸游离锌离子和附睾精子数量减少[6] Stoicov C, Cai X, Li H, et al. Major histocompatibility complex class 522.
II inhibits Fas antigen-mediated gastric mucosal cell apoptosis [10] Playford RJ, Marchbank T, Chinery R, et al. Human spasmolytic
through actin-dependent inhibition of receptor aggregation[J]. polypeptide is a cytoprotective agent that stimulates cell Infection and Immunity, 2005, 73(10): 6311-6321.
migration[J]. Gastroenterology, 1995, 108: 108-116.
[7] Wong WM, Poulsom R, Wright NA. Trefoil peptides[J]. Gut, 1999,
[11] Tanaka S, Podolsky DK, Engel E, et al. Human spasmolytic
44: 890-895.
polypeptide decreases proton permeation through gastric mucus in [8] Seib T, Blin N, Hilgert K, et a1. The three human trefoil genes TFF1, vivo and in vitro[J]. Am J Physiol, 1997, 272: G1473-G1480.
TFF2, and TFF3 are located within a region of 55 kb on chromosome [12] Alison MR, Chinery R, Poulsom R, et a1. Experimental ulceration
21q22.3[J]. Genomic, 1997, 40: 200-202.
leads to sequential expression of spasmolytic polypeptide, intestinal [9] Poulsena SS, Thulesena J, Christensena L, et al. Metabolism of oral trefoil factor, epidermal growth factor and transforming growth trefoil factor 2 (TFF2) and the effect of oral and parenteral TFF2 on factor alpha mRNAs in rat stomach[J]. J Pathology, l995, l75: 405-gastric and duodenal ulcer healing in the rat[J]. Gut, 1999, .45: 516-
4l4.
（上接第346页）
P