Carcinogenesis, Teratogenesis & Mutagenesis

Previous Articles     Next Articles

Study  on  the  toxicity  and  related  machanisms  of  Nano-CdS  and  CdS  on  male  reproduction

ZHOU  Qing-hong,JIANG  Shu-qing,LIU  Ying-hua,ZHANG  Li,ZHAO  Chun-hong,WANG  Xiao-jun,ZHANG  Da-long,ZHANG  Jing-shu*   

  1. Toxicology  Laboratory  of  Tianjin  Centers  for  Disease  Control  and  Prevention,  Tianjin  300011,  China
  • Received:2014-06-09 Revised:2014-11-10 Online:2014-11-30 Published:2014-11-30

Abstract:

OBJECTIVE:  To  compare  the  effects  of  normal  cadmium  sulfide  (CdS)  and  Nano-CdS  on  the  male  reproductive  system  of  mice,and  to  investigate  the  mechanisms  of  reproductive  toxicity.  METHODS:36  male  ICR  mice  were  randomly  divided  into  control  group,and  two  experimental  groups  which  were  exposed  to  50  mg/kg  Nano-CdS  and  CdS,respectively.  Mice  in  control  group  were  exposed  to  same  volume  of  physiological  saline  .  After  45  days,levels  of  cadmium  accumulation  in  testis  were  determined  directly  by  GF  AAS.  The  rate  of  sperm  abnormality  was  also  calculated.  Serum  testosterone  levels  were  measured  by  enzyme-linked  immunosorbent  assay  (ELISA),expression  levels  of  P450scc  and  P450-17α  mRNA  were  determined  by  real-time  PCR.  RESULTS:Contents  of  cadmium  in  Nano-CdS  and  CdS  groups  were  (425.46±73.89)  and  (183.59±32.46)  ng/g,respectively,and  were  higher  than  the  control  (80.18±13.29)  (P<0.05).  Sperm  deformity  rate  in  CdS  group  (2.28%)  was  significantly  higher  than  the  control  (1.48%)  (P<0.05),Nano-CdS  group  (1.73%)  was  also  increased.  Concentrations  of  testosterone  in  CdS  and  Nano-CdS  groups  were(12.31±1.10)  and  (15.88±5.41)  ng/dL,respectively,and  were  significantly  lower  than  control  group  (68.41±11.36)  ng/dL (P<0.05).  Expression  levels  of  P450scc  mRNA  in  Nano-CdS  and  CdS  groups  were  (0.50±0.11)  and  (0.84±0.48),respectively, expression  levels  of  P450-17α  mRNA  were  (0.51±0.13)  and  (0.72±0.06),respectively.  Except  P450scc  mRNA  in  CdS  group,the  mRNA  expression  levels  in  experimental  groups  were  significantly  lower  than  control  group  (P<0.05).  CONCLUSION:Content  of  cadmium  accumulation  in  testis  and  sperm  deformity  rate  were  increased  by  exposure  to  Nano-CdS  and  CdS,with  a  significant  reduction  in  serum  testosterone  levels  and  expression  levels  of  P450scc  and  P450-17α  mRNA.

Key words: cadmiumsulfidenano-particles, sperm , abnormality, testosterone, cytochrome , P450, side-chain , cleavage , enzyme, steroid , 17-alpha-hydroxylase