是什么让你想研究这个问题?
我们的研究小组对母亲职业暴露对胎儿的影响进行了20多年的研究,目的是研究这些是否会对怀孕期间工作的女性构成风险。胎儿规划假说提出,环境因素可能会影响胎儿的发育,从而使孩子为出生后等待的条件做好准备。自2006年以来,我们的大部分研究都集中在通过吸入纳米颗粒进行胎儿规划的潜力上。
在过去的十年里,很明显许多后代的器官可能会受到母体颗粒的影响例如中枢神经、心血管和免疫系统。由于生殖功能是生命中如此重要的一部分,我们想知道雄性后代的生殖功能是否也会受到母体呼吸道颗粒物暴露的影响。在丹麦,育龄妇女的就业率非常高,因此,产前职业暴露的不利影响是我们特别感兴趣的领域。
你能谈谈之前在这个领域的研究吗?你的研究是如何建立在这个基础上的?
此前只有少数研究调查了这一结果。这是这一领域的首次研究将怀孕的老鼠在妊娠期间两次暴露于纳米炭黑颗粒中。在雄性后代中观察到睾丸结构的变化和每日精子产量的减少。
然后我们自己的研究小组发现了后代精子的减少在母体暴露于炭黑颗粒后,但在雄性生殖系的第二代后代中,而不是在第一代雄性中。这让我们想知道,母亲的暴露是否不仅会影响第一代,还会影响下一代。因此,我们设计了这个四代研究。
这种模式能在多大程度上与人类相似?
一些管理指南建议在调查母亲接触化学品影响后代生殖能力的可能性时使用啮齿动物研究。在这项研究中,我们使用了与职业相关的接触水平的最相关的人类接触途径,即吸入。
在生产、精炼、装袋和运输过程中,可能会发生职业性的工程纳米粒子暴露。某些职业,如消防员和焊工,也可能暴露在高水平的偶然纳米颗粒中。然而,炭黑颗粒通常用于模拟暴露于空气污染颗粒,例如柴油燃料燃烧。后者可能发生在工作和私人生活中。
在我们的研究中,接触始于妊娠第4天,但对职业接触的女性来说,接触可能在怀孕之前就开始了,所以颗粒物可能已经积聚在肺组织中,也可能在受精时转移到生殖器官中。人类和啮齿类动物的胎盘(构成母亲和胎儿之间的界面并负责营养物质交换的器官)的不同,也可能意味着人类体内的大量颗粒可以转移到胎儿体内。最后,人类可能比老鼠更容易受到毒理学上的侮辱。我们确实缺乏关于测试粒子生殖毒性的标准测试协议和模型的适用性的知识。
你能告诉我们实验设计,尤其是剂量代表什么吗?
孕鼠从妊娠第4天至妊娠第18天,即妊娠第20天的第15天,每天暴露45分钟。炭黑颗粒加权平均职业暴露限值为3.5 mg/m3.在丹麦暴露了大约8小时在这项研究中,小鼠暴露在平均4.6毫克/立方米的环境中3.为低剂量,37毫克/米3.高剂量的,持续45分钟。这相当于平均职业性暴露时间分别为1小时和8小时。因此,我们以职业相关暴露水平对炭黑颗粒进行暴露。
这项研究的意义是什么?下一步是什么?
结果令人欣慰的是,我们没有观察到任何四代男性在母体颗粒暴露后对男性生育能力的不利影响。然而,得出丹麦职业接触限度的碳颗粒接触不会对人类男性生殖造成风险的结论还为时过早。这是因为人类可能比老鼠更容易受到毒理学上的侮辱,因为人类可能在怀孕之前就开始接触,如上所述。
有趣的是,第一代雄性和雌性小鼠来自我们的研究中,我们观察到中枢神经系统的变化,表明炭黑颗粒对其他器官系统的毒性作用可能低于男性生殖发育毒性。关于我们的下一步,我们已经收集了几代后代的样本,我们非常有兴趣与研究人员取得联系,他们想要探索贯穿四代的表观遗传变化,这些变化可能是由母亲暴露在颗粒中引起的。
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