中国公共卫生  2015, Vol. 31 Issue (8): 1050-1052   PDF    
大豆异黄酮对幼鼠卵巢钙铁锌含量影响
王文祥, 董凤, 李晓棠, 张文昌     
福建医科大学公共卫生学院卫生检验与检疫学系 环境与健康重点实验室, 福建 福州 350108
摘要目的 探讨大豆异黄酮对幼鼠动情周期和卵巢钙铁锌含量影响。方法 21日龄ICR小鼠经口灌胃不同剂量的大豆异黄酮(50、100、200 mg/kg)5周, 观察各组小鼠动情周期、计算卵巢系数, 原子吸收分光光度法测定小鼠卵巢和血清钙铁锌含量。结果 高剂量大豆异黄酮组小鼠卵巢系数[(0.746±0.213)mg/g]低于对照组[(1.135±0.468) mg/g](P < 0.05);各组小鼠动情周期差异无统计学意义(P>0.05);与对照组比较, 大豆异黄酮各剂量组小鼠卵巢钙锌含量均明显降低(均P < 0.05), 中、高剂量组小鼠卵巢铁含量[分别为(0.776±0.177)、(0.770±0.138)mg/g]明显降低(P < 0.05)、血清锌含量[分别为(3.570±0.697)、(4.954±1.448)μg/mL]明显增加(P < 0.05);而各组小鼠血清钙、铁含量差异无统计学意义(P>0.05)。结论 大豆异黄酮持续暴露可影响幼鼠卵巢钙铁锌含量。
关键词大豆异黄酮     卵巢                   
Effects of soy isoflavones on calcium, iron and zinc content in ovarian tissues of immature mice
WANG Wen-xiang, DONG Feng, LI Xiao-tang, et al    
Department of Health Inspection and Quarantine, School of Public Health, Fujian Medical University, Fuzhou, Fujian Province 350108, China
Abstract: Objective To study effects of soy isoflavones(SIFs) on estrous cycle and calcium,iron,and zinc contents in ovarian tissue of immature mice.Methods Postnatal day(PND) 21 imprinting control region(ICR) mice were treated with different doses of SIFs(50,100,and 200 mg/kg.BW.d)by gavage for 5 weeks.And then the estrous cycle was observed; the ovarian coefficient was calculated and the calcium,iron,and zinc contents in ovaries and serum of the mice were determined with atomic absorption spectrophotometer.Results The ovarian coefficient of the high-dose SIFs group(0.746±0.213 mg/g) was lower than that of the control group(1.135±0.468 mg/g)(P < 0.05).There were no significant differences in the estrous cycle among all the groups(P>0.05).Compared with those of the control group, the ovarian calcium and zinc contents in all SIFs dose groups were decreased(P < 0.05 for all) and the ovarian iron contents in midium- and high-dose SIFs groups were decreased(0.776±0.177 and 0.770±0.138 mg/g)(P < 0.05 for all).The serum zinc content in midium- and high-dose SIFs groups were increased(3.570±0.697 and 4.954±1.448 μg/ml)(P < 0.05).There were no significant differences in serum calcium and iron contents in the mice of all groups(P>0.05).Conclusion Soy isoflavones administered to immature mouse could affect ovarian calcium,iron,and zinc contents.
Key words: soy isoflavones     ovary     calcium     iron     zinc    

大豆异黄酮(soybean isflavones,SIF)是大豆等豆科植物生长过程中形成的一类次生代谢物,是生物黄酮中的一种[1],作为典型的植物雌激素,具有抗氧化、降低胆固醇及保护心血管系统作用,并有预防骨质疏松,防癌抗癌和神经保护作用,受到国内外广泛的关注[2]。研究表明,给予幼鼠大豆异黄酮干预后,卵巢重量减轻,闭锁卵泡比例上升,成熟卵泡数减少[3]。大豆异黄酮影响卵巢发育机制可能与大豆异黄酮在体内发挥雌激素/抗雌激素样作用,抑制卵巢的正常生长有关,但大豆异黄酮的雌激素样活性很弱,其生物活性仅为雌二醇的1/1 000~1/10 000。鉴于大豆异黄酮属于多酚类化合物,具有与金属离子发生螯合作用的特性,故推测大豆异黄酮可能通过螯合钙、铁、锌等金属元素进而影响卵巢的正常发育。为此,本研究采用刚断乳雌性小鼠为实验动物,旨在探讨大豆异黄酮对幼鼠卵巢发育影响及机制,结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 实验动物

刚断乳雌性imprinting control region(ICR)小鼠40只,体重(15±2)g,由上海斯莱克实验动物中心提供,许可证号:SCXK(沪)2012—0002,饲养环境为(22±2)℃,湿度为(50±20)%,置于垫以消毒锯木屑的塑料笼,自由饮水进食。 1.2 主要试剂与仪器

大豆异黄酮(郑州荔诺生物科技有限公司);钙、铁、锌标准品(国家钢铁材料测试中心冶金部钢铁研究总院);高氯酸、硝酸(优级纯,衡阳市凯信化工试剂有限公司);伊红(福州迈新生物技术开发有限公司);BH-2 型光学显微镜(日本Olympus公司);TAS-986原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。 1.3 动物分组与处理

40只ICR小鼠随机分为4组,即对照组,低、中、高剂量大豆异黄酮组(50、100、200 mg/kg),对照组给予等量蒸馏水,每日灌胃1次,灌胃容量10 mL/kg,连续5周,每日观察小鼠活动及称量体重,干预结束后观察小鼠动情周期2周;禁食12 h称重,眼球取血,分离血清待测;颈椎脱臼法处死小鼠,尽可能剔除卵巢周边结缔组织和脂肪组织,在生理盐水中漂洗,用滤纸吸干,电子天平称重,-80 ℃保存待测。 1.4 指标与方法

隔天称重1次。体重记录至实验结束;记录小鼠处死前体重及双侧卵巢湿重,计算卵巢系数(mg/g)=卵巢重量(mg)/小鼠体重(g);干预结束后每天早8时和晚20时行小鼠阴道涂片,观察各组小鼠动情周期情况,判断标准:动情前期:可见大量脱落的有核上皮细胞(多呈卵圆型);动情期:可见很多大而扁平、边缘不整齐的无核角化鳞状细胞,没有白细胞及上皮细胞;动情后期:角化上皮细胞减少,并出现有核上皮细胞和白细胞;动情间期:有白细胞及粘液。强酸消化(硝酸:高氯酸=4:1)卵巢和血清至澄清透明,定容,采用原子吸收分光光度计测定卵巢和血清中的钙、铁、锌含量(标准曲线法)。 1.5 统计分析

数据采用x±s表示,采用SPSS 19.0软件包进行数据分析。定量数据采用单因素方差分析;各组间两两比较采用q检验,检验水准为α=0.05。 2 结果 2.1 大豆异黄酮对小鼠体重及卵巢系数影响(表1)

表 1 大豆异黄酮对小鼠体重、卵巢重量及系数影响(x±sn=10)

观察期间各组小鼠毛色有光泽、进食饮水、粪便、尿液均未见异常。与对照组比较,各剂量大豆异黄酮组小鼠体重无明显变化;与对照组比较,高剂量大豆异黄酮组小鼠双侧卵巢重量及卵巢系数均降低,差异有统计学意义(F=3.664、3.567,P < 0.05)。 2.2 大豆异黄酮对小鼠动情周期影响(表2)

表 2 大豆异黄酮对小鼠动情周期影响(hx±sn=10)

与对照组比较,各剂量大豆异黄酮组小鼠动情前期、动情期、动情后期、动情间期及周期总时长均无明显变化(F=1.321、1.834、1.643、1.587、1.867,均P>0.05)。 2.3 大豆异黄酮对小鼠卵巢及血清钙、铁、锌含量影响(表3)

表 3 大豆异黄酮对小鼠卵巢及血清钙、铁、锌含量影响(x±sn=10)

与对照组比较,各剂量大豆异黄酮组小鼠卵巢钙、锌含量均降低,差异具有统计学意义(F=13.511、12.150,均P < 0.05);与对照组比较,低剂量大豆异黄酮组小鼠卵巢铁含量上升,而中、高剂量组小鼠卵巢铁含量下降,差异有统计学意义(F=7.677,P < 0.05);与对照组比较,各剂量大豆异黄酮组小鼠血清钙、铁含量无明显变化(F=0.543、0.154,均P>0.05),中、高剂量大豆异黄酮组小鼠血清锌含量上升(F=5.346,P < 0.05)。 3 讨 论

本研究结果显示,高剂量大豆异黄酮组雌性小鼠卵巢重量及卵巢系数明显低于对照组,提示卵巢发育受到明显影响,与前期研究结果一致[3];大豆异黄酮各剂量组小鼠动情周期并未产生明显变化,提示大豆异黄酮的雌激素样活性很弱。钙元素对维持人体的生长发育与新陈代谢、细胞分裂、酶类激活、内分泌活动等具有重要作用,对卵巢生长发育具有促进作用。Arjmandi等[4]通过实验推测大豆异黄酮可能作为雌激素受体选择性调节剂(SERM)结合不同细胞的雌激素受体,通过调节维生素D影响钙的吸收。研究表明,补充茶多酚可明显提高力竭运动后心肌组织中超氧化岐化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、总抗氧化活力、钙离子ATP酶(Ca2+-ATP)和钠钾离子ATP酶活性,有效阻抑丙二醛和Ca含量的升高[5]。大豆异黄酮与茶多酚同属于黄酮类化合物,而且具有相同的-OH,故本研究中卵巢钙含量明显下降可能与大豆异黄酮抑制Ca2+-ATP酶等相关通道阻止钙元素进入卵巢组织有关,具体机制有待进一步研究。

研究表明黄酮类化合物是一种强Fe3+螯合剂[6, 7, 8]。铁是构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及某些呼吸链的组成成分,参与体内氧的运输和组织呼吸过程,维持正常的氧供是卵巢正常生长发育所必须的。本研究结果显示,与对照组比较,低剂量大豆异黄酮组小鼠卵巢铁含量明显升高,可能与机体摄入的大豆异黄酮在卵巢中螯合Fe3+,使卵巢组织中铁含量升高有关。而过量的铁可促进组织的过氧化损伤[9]。锌参与促黄体激素、促卵泡激素、促性腺激素、胰岛素等内分泌激素的代谢,对胎儿生长发育、促进性器官和性机能发育均具有重要调节作用[10]。刘晶莹等[11]采用纯度为28.3%的大豆异黄酮,在保持一定的锌离子浓度条件下,当大豆异黄酮的量增加时,锌的螯合量逐渐升高。本研究结果表明,大豆异黄酮各剂量组小鼠卵巢锌含量明显降低,而血清中锌含量明显升高。可能与大豆异黄酮在血液中与锌发生螯合作用,从而使血锌水平升高,并影响锌向卵巢组织分布,其具体机制有待进一步研究。

参考文献
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