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目的:钼作为重金属元素,是动物体内唯一的必需重金属微量元素,钼缺乏和过量均会引起动物机体不良反应,基于近年来钼矿的不断增多,钼过量导致中毒现象较为严重,本试验通过建立不同剂量钼中毒模型来研究高剂量钼对雄性大鼠生殖功能的影响及其作用机制。方法:将40只6-8周龄体重相近(190g左右)的健康雄性SD大鼠随机分为4组,每组10只。严格控制日粮中铜、钼、硫、磷等元素含量比例,满足机体正常需要即可,饮用去离子水,通过灌胃方式添加不同剂量的钼,建立试验动物组模型:正常对照组(0mg/kg Mo)、低剂量钼组(80 mg/kg Mo)、中剂量钼组(100mg/kg Mo)和高剂量钼组(120 mg/kg Mo)。试验处理的第45天,采用摘眼球取血法处死各组实验大鼠,采集血液、睾丸、附睾等样品,利用酶联免疫吸附试验方法(Elasa)、HE染色、荧光定量PCR等技术,从显微结构、细胞、分子水平上研究高剂量钼对雄性大鼠生殖功能的影响。结果:1.雄性大鼠体重的变化:试验各组在灌胃不同剂量钼7d时,低剂量钼组大鼠体重增长量最大,与对照组相比升高6.08%,差异极显著(P<0.01),其次较高的为中剂量钼组和高剂量钼组,其中高钼组与低钼组、中钼组相比,分别降低了4.44%、2.54%(P<0.05);随着染毒时间延长,实验组大鼠体重增幅明显低于对照组(P<0.05)。染毒42d后,与对照组相比,低钼组、中钼组、高钼组体重分别降低10.09%、24.67%、29.11%,差异均极显著(P<0.01)。该结果表明摄入一定剂量钼可促进大鼠的生长,而随着摄入时间增加,钼在体内过量蓄积导致钼中毒,致使大鼠体重增长缓慢。2.雄性大鼠睾丸系数的变化:与对照组相比,中钼组、高钼组睾丸系数分别降低8.02%、13.65%(P<0.01);中钼组、高钼组睾丸系数比低钼组分别降低4.57%、10.37%(P<0.01);与中钼组相比,高钼组睾丸系数降低6.14%,差异极显著(P<0.01)。3.大鼠精子密度测定结果:大鼠附睾内精子密度随钼浓度增加呈下降趋势。与对照组相比,低钼组大鼠附睾内精子密度下降6.28%(P<0.05),中钼组、高钼组则分别下降23.17%、51.95%(P<0.01);与低钼组相比,中钼组和高钼组分别下降18.02%和48.73%(P<0.01);高钼组比中钼组下降37.46%(P<0.01)。4.大鼠精子活力测定结果:与对照组相比,低钼组下降6.34%(P<0.05),而中钼组、高钼组分别下降19.99%(P<0.05)、34.99%(P<0.01),与中钼组相比,高钼组、低钼组分别下降30.59%和18.75%(P<0.01)。5.大鼠精子畸形率测定结果:低钼组、中钼组和高钼组大鼠附睾内精子畸形率比对照组分别升高26.92%、65.90%、101.28%(P<0.01);高钼组与低钼组相比升高58.59%(P<0.01);与中钼组相比,高钼组升高21.33%(P<0.05)。6.睾丸组织HE染色切片显示:正常对照组睾丸组织内,曲细精管排列整齐,基膜完整,各级精母细胞紧密排列,层次分明,睾丸间质细胞形态正常,官腔内存在大量精子。低剂量钼组睾丸组织曲细精管形态、结构正常,与对照组相比无明显形态学变化,仅存在少量生精细胞变性及凋亡的现象。中钼组睾丸组织曲细精管形态结构发生明显变化,睾丸生精上皮层数减少,各级精母细胞和支持细胞数量减少,细胞间隙增大,排列紊乱,细胞空泡化明显,管腔内只发现少量发育成熟的精子。高钼组曲细精管结构严重受损,生精细胞、支持细胞和间质细胞变性坏死明显增多,空泡化及凋亡程度极为显著。7.大鼠血清睾酮测定结果:与对照组相比,低钼组血清睾酮含量下降15.36%(P<0.05);中钼组、高钼组大鼠血清睾酮含量分别下降48.89%、74.42%(P<0.01);高钼组大鼠血清睾酮含量比中钼组下降49.94%(P<0.01),比低钼组下降69.77%(P<0.01)。8.睾丸组织抗氧化酶及氧化产物ELISA测定结果:大鼠睾丸组织内T-SOD的活性含量,低钼组与对照组相比下降5.03%(P<0.05);中钼组、高钼组分别下降35.07%、60.02%(P<0.01);与低钼组相比,中钼组和高钼组大鼠睾丸组织内T-SOD的活性分别下降31.63%、57.75%(P<0.01);高钼组大鼠睾丸组织内T-SOD比中钼组下降38.43%(P<0.01)。高钼组大鼠睾丸组织内MDA含量最高。与对照组相比,低钼组大鼠睾丸组织内MDA含量升高11.69%(P<0.05);中钼组、高钼组大鼠睾丸组织内MDA含量比对照组分别升高46.43%、90.24%(P<0.01);中钼组、高钼组比低钼组分别升高31.10%、70.29%(P<0.01);高钼组与中钼组相比,大鼠睾丸组织内MDA含量升高29.89%(P<0.01)。9.睾丸组织抗氧化酶及氧化产物荧光定量PCR表达结果:与对照组相比,中钼组、高钼组大鼠睾丸组织内SOD表达量分别下降63.07%、83.88%(P<0.01);中钼组比低钼组下降46.47%(P<0.01);而高钼组与低钼组、中钼组相比,分别下降76.64%和56.35%(P<0.01)。低钼组与对照组相比,大鼠睾丸组织内GSH-Px表达量下降34.21%(P<0.05),中钼组、高钼组比对照组分别下降61.21%、75.76%(P<0.01);高钼组与低钼组、中钼组相比,分别下降63.16%、37.52%(P<0.01)。大鼠睾丸组织内LPO的表达量与对照组相比,低钼组、中钼组、高钼组分别升高60.55%、120.94%、183.39%(P<0.01);与低钼组相比,中钼组升高37.62%(P<0.01),高钼组升高76.51%(P<0.01);与中钼组相比,高钼组升高28.26%(P<0.05)。10.睾丸组织睾酮合成相关酶基因荧光定量PCR表达结果:低钼组、中钼组、高钼组大鼠睾丸组织内P450scc表达含量比对照组分别下降47.20%、64.94%、77.25%(P<0.01);与低钼组相比,中钼组、高钼组分别下降33.60%、59.92%(P<0.01);高钼组比中钼组下降35.12%(P<0.01)。与对照组相比,低钼组大鼠睾丸组织内P450c170表达含量下降29.05%(P<0.05),中钼组、高钼组比对照组分别下降71.09%、86.45%(P<0.01);高钼组与低钼组、中钼组相比,分别下降80.90%、53.12%(P<0.01)。大鼠睾丸组织内17β-HSD表达含量低钼组、中钼组、高钼组与对照组相比,分别下降34.58%、66.36%、88.79%(P<0.01);与低钼组相比,中钼组、高钼组有分别下降48.58%、82.86%(P<0.01);高钼组比中钼组下降66.67%(P<0.01)。大鼠睾丸组织内3β-HSD表达量低钼组与对照组相比,无统计学意义;中钼组比低钼组升高11.33%(P<0.01),高钼组与对照组、中钼组相比分别下降34.11%、37.05%(P<0.01);高钼组比低钼组升高29.91%(P<0.01)。结论:高剂量钼(120mg/kg Mo)导致机体产生大量的有害过氧化产物,严重消耗体内抗氧化酶,使得抗氧化酶含量下降并对大鼠睾丸组织造成严重损伤,破坏了睾丸组织正常形态结构与功能,高剂量钼同时抑制了睾酮合成相关基因的表达,使睾酮水平显著降低,严重破坏精液品质,最终影响了大鼠生殖功能。