补锌对大鼠烫伤后睾丸营养状态、功能与形态的影响
李烽 郭振荣 鲍善芬 赵霖 丛涛 柴家科
摘 要：目的：严重烧伤往往造成睾丸的退行性病变，本实验考察补锌是否有利于睾丸营养状态、结构、内分泌功能与生精功能的恢复。方法：1月龄大鼠进食低锌饲料1周形成缺锌模型，造成20%TBSA深二度烫伤后饲以不同含锌量饲料(含锌量分别为：1.6μg/g、24.7μg/g、286.9μg/g)，分析睾丸锌、铜、镁、钙、DNA、蛋白质、睾酮含量，观察睾丸病理改变。同时设一组大鼠烫伤前后均进食正常含锌饲料(含锌量：24.7μg/g)做对照组。结果：补锌使睾丸含锌量、DNA与睾酮含量显著提高；使睾丸湿重、蛋白质含量有所提高；缺锌时曲细精管呈幼稚状态，补锌后发育成熟，有精子产生。结论：补锌可显著改善睾丸营养状态，刺激内源性睾酮合成，促使睾丸恢复正常形态。
关键词：烧伤；锌；睾丸
严重烧伤往往造成睾丸机能的衰退[1]，同时由于锌自创面和尿液大量丧失又常有锌营养不良发生[2]。而睾丸的发育、生精和内分泌功能都与锌有密切关系，对锌营养状态十分敏感。临床上常给严重烧伤患者注射雄激素来促进创伤恢复，而很少考察补锌是否有刺激内源性睾酮生成、促进睾丸结构恢复的作用，本实验针对这个问题进行了初步研究。
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 饲料制备 按美国AIN-93啮齿类实验动物纯化饲料标准制备[3]人工半合成饲料。基础饲料主要成分包括酪蛋白(20%)、淀粉(36.5%)、蔗糖(28%)、纤维素(3%)、可可油(7%)、玉米油(1%)、矿物质(4%)等。向基础饲料中加入不同剂量的硫酸锌制成低锌饲料、正常含锌饲料和高饲料，含锌量分别为：(1.6±0.2)μg/g、(24.7±1.4)μg/g、(286.9±27.2)μg/g。
1.2 动物饲养和分组 36只1月龄雄性Wistar大鼠(中国医学科学院动物繁殖中心)，体重(6.19±2.7)g。随机分成两组，一组进食低锌饲料，一组进食正常含锌饲料，分别饲养1周，第8天全部大鼠麻醉后10%硫化钠背部去毛，100℃沸水烫伤6s，造成20%TBSA深二度烫伤(病理证实)。烫伤当日，伤前进食低锌饲料的大鼠再分为3组，一组继续进食低锌饲料(LL组，12只)，一组改饲正常含锌饲料(LN组，8只)，一组改饲高锌饲料(LS组，8只)。伤前进食正常含锌饲料的大鼠，伤后仍进食原饲料(NN组，8只)。大鼠单笼饲养，各组大鼠进食量均保持与进食量最少的LL组一致。伤后第8天全部大鼠抽血处死，留取标本。
, 百拇医药
1.3 标本采集 全血置于无金属污染的抗凝管内，3000r/min，离心10min，取血清-20℃保存待测：睾丸置于无金属污染的塑料袋内，-20℃保存待测。
1.4 血清碱性磷酸酶(AKP)活性 在日立全自动生化分析仪上完成。
1.5 睾丸锌、铜、镁、钙和血清锌含量 按原子吸收法测定。
1.6 睾丸DNA含量 按溴化乙啶荧光法测定[4]。
1.7 睾丸蛋白质含量 按考马斯亮蓝(CBG-250)法测定。
1.8 睾丸睾酮含量 采用免疫化学发光法测定。
1.9 睾丸病理 常规HE染色，光镜下观察。
, 百拇医药
1.10 统计方法 用Minitab统计软件进行单因素方差分析。结果用x±s表示。
2 结 果
2.1 LL组血清锌和血清AKP活性 均显著低于其它三组，也低于生理情况下大鼠血清含量(1μg/ml左右)和AKP活性(约350U/L)[5]，而其它三组的血清锌和AKP活性则接近正常(表1)。
表1 四组间血清锌含量与AKP活性的比较(±s)
组别
血清锌(μg/ml)
AKP(U/L)
LL
0.592±0.134
, 百拇医药
128.8±44.5
LN
0.897±0.079*
292.0±122.8*
LS
0.881±0.123*
339.0±133.3*
NN
0.934±0.268*
402.1±137.5*
, http://www.100md.com
2.2 睾丸Zn,Cu,Mg,Ca含量 LL组睾丸锌含量显著低于其他三组，只有他们的80%左右；Cu、Mg、Ca的含量都低于其他三组，其中Cu含量显著低于LS组(表2)。表2 睾丸Zn,Cu,Mg,Ca含量的比较(μg/g,±s)
组别
Zn
Cu
Mg
Ca
LL
18.39±1.01
2.53±0.39
169.50±20.30
, 百拇医药
34.12±5.47
LN
23.05±2.20*
2.57±0.56
178.54±8.35
40.73±7.30
LS
21.95±0.86*
3.84±2.06
195.45±7.36*
38.91±7.63
, 百拇医药
NN
22.54±0.68*
3.55±1.05
174.16±15.31
32.35±3.71
与LL组比较，*P<0.05
2.3 睾丸湿重、相对重量与DNA、蛋白质含量 LN、LS、NN组睾丸湿重与相对重量高于LL组；LL组蛋白质含量在四组当中最低；LS组DNA含量显著高于LL组；LN、LS、NN组睾丸睾酮含量显著高于LL组，LL组只有LN组的77.8%、LS组的81.4%，和NN73.0%(表3)。
2.4 病理结果 LL组睾丸呈幼稚状态，曲细精管只有单层上皮细胞，呈腺管样改变，失去由底层向表层不断分化成熟的结构，精原细胞无分裂像，无精子产生。其他三组睾丸的组织结构相似，形态正常：曲细精管上皮细胞由底层向表层不断过渡成熟，精原细胞有较多分裂像，有成熟精子产生。
, 百拇医药
表3 四组大鼠睾丸营养状况的比较(±s)
组别
湿重(g)
相对重量(%)
蛋白质(μg/mg)
DNA(μg/mg)
睾丸睾酮
(nmol×10-3/g)
LL
0.78±0.29
1.43±0.28
83.59±5.88
, http://www.100md.com
3.69±0.33
32.68±3.81
LN
0.81±0.26
1.55±0.28
87.72±7.45
4.14±0.67
42.06±3.48*
LS
0.81±0.18
1.55±0.28
85.79±9.48
, 百拇医药
4.64±1.20*
40.17±4.03*
NN
0.91±0.14
1.66±0.18
85.55±3.45
4.46±0.73
44.79±5.02*
相对重量＝(湿重/体重)×100%；与LL组比较，*P<0.05
3 讨 论
, 百拇医药
严重烧伤往往造成睾丸的退行性改变，造成睾丸的营养状态下降、生精减少和内分泌机能的衰退，而睾酮是促进合成代谢的重要激素，睾酮水平低下不利于创伤修复。锌是与性腺关系极为密切的微量元素，对睾丸发育、睾酮合成、精子生成都有重要意义，因此严重烧伤后锌大量丢失所造成的锌营养不良状态，不利于睾丸正常结构与内分泌功能、生精功能的恢复。为此我们将缺锌大鼠烫伤，观察补锌对烫伤大鼠睾丸的营养状态、功能与形态的影响。
本实验中LL组大鼠血清锌显著低于其他三组。AKP是一种含锌酶，其活性对机体锌营养状态十分敏感，通常与血清锌结合来反映机体的锌营养情况，本实验中，LL组血清AKP活性显著低于其他三组，反映出严重烧伤后的锌缺乏状态。
本实验发现睾丸的湿重、相对重量和蛋白质含量在补锌后均有一定程度的提高，锌含量、DNA含量与睾酮含量显著提高，其中大剂量补锌对提高睾丸DNA含量作用好于常量补锌。LN与LS组睾丸锌含量接近，没有发现大剂量补锌导致锌在睾丸过量蓄积，也未发现补锌在提高睾丸含锌量的同时降低其他微量元素或矿物质的含量。补锌时睾丸铜、镁、钙的含量反而有不同程度的提高，其中以大剂量补锌更为明显。出现这种现象的原因是补锌改善了肠道吸收功能，使得包括各种微量元素和矿物质在内各种营养物质的吸收都得到了加强。补锌后大鼠睾丸同细精管的结构迅速恢复正常，有成熟精子产生，从形态学证明了补锌对改善大鼠睾丸营养状态与功能的显著作用，与生化检测结果一致。补锌对提高睾丸睾酮含量的作用机制有二：第一，补锌使睾丸DNA、蛋白质、矿物质和微量元素含量都有不同程度的提高，改善了睾丸营养状态；第二，锌对睾丸间质细胞有直接的影响，不需通过垂体-性腺轴。据报道，缺锌时受累的首先是睾丸间质细胞，乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等酶的活性下降[6]，尤其是睾酮合成的关键酶3β-羟甾酶(3β-HSD)活性下降更是导致睾酮合成减少的关键因素，这样间质细胞只能积聚大量合成睾酮的前体物质却不能将其转化为睾酮[7]。
, 百拇医药
鉴于雄激素是促进合成代谢的重要激素，临床上常采用睾酮的类似物如苯丙酸诺龙来促进正氮平衡与创伤恢复。本实验对临床工作的启迪在于补锌完全可以达到促进内源性睾酮的合成、恢复睾丸正常结构与功能的作用，且十分安全，无不良反应。而在锌营养不良情况下应用这类药品，反而因负反馈作用使睾丸进一步萎缩，抑制睾丸结构与功能的恢复；只有补锌才能促进睾丸功能的全面恢复[8]。
总之，在严重烧伤后补锌尤其是大剂量补锌，可明显改善烫伤大鼠睾丸的营养状态，促进内源性睾酮合成，同时对促进睾丸正常结构与生精功能的恢复有良好效果。■
基金项目：“九五”军队科研基金项目(96L043)；
作者简介：李烽，男，1972-08-06生，北京市人，解放军304医院烧伤研究所医师。1996年毕业于第四军医大学，1999年军医进修学院硕士毕业，电话：(010)66867146
, 百拇医药
作者单位：李烽(解放军304医院烧伤研究所，北京 100037；)
郭振荣(解放军304医院烧伤研究所，北京 100037；)
柴家科(解放军304医院烧伤研究所，北京 100037；)
鲍善芬(解放军总医院营养科)
赵霖(解放军总医院营养科)
丛涛(解放军总医院营养科)
参考文献：
[1]王 亮，陈意生.严重烫伤对睾丸间质细胞影响的实验研究[J].中华整形烧伤外科杂志，1994，10(6)：459-461.
[2]郭振荣，李利银，赵 霖等.不同烧伤面积血清、尿、水疱液中Zn、Cu、Fe、Ca、Mg的动脉比较[J].中华整形烧伤外科杂志，1997，13(3)：195-198.
, 百拇医药
[3]Philip GE, Forrest HN, George CF. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the reformulation of the AIN-76 Ardent diet [J]. J Nutr, 1993,123:1939-1951.
[4]陈逸诗，严国范，曹恩华等.荧光探针菲啶溴红测定微量核酸的方法[J].生物化学与生物物理进展，1979，5(2)：55-59.
[5]Roth HP, Kirchgener M. Influence of alimentary zinc deficiency on the concentration of GH, IGH-1 and insulin in the serum of force fed rats [J]. Horm Metab Res, 1994， 26：404-408.
[6]艾 华，陈吉棣，贺师鹏.锌，雄激素和运动 [J].中国运动医学杂志，1994，13(2)：96-97.
[7]Benwal RS, Bahuguna. Zinc, Copper and selenium in reproduction [J]. Experientia, 1994,50(7):626-640.
[8]艾 华，陈吉棣，贺师鹏.缺锌并补充睾酮对大鼠睾酮合成和骨骼肌影响的研究[J].卫生研究，1997，26(3)：211-215., http://www.100md.com
摘 要：目的：严重烧伤往往造成睾丸的退行性病变，本实验考察补锌是否有利于睾丸营养状态、结构、内分泌功能与生精功能的恢复。方法：1月龄大鼠进食低锌饲料1周形成缺锌模型，造成20%TBSA深二度烫伤后饲以不同含锌量饲料(含锌量分别为：1.6μg/g、24.7μg/g、286.9μg/g)，分析睾丸锌、铜、镁、钙、DNA、蛋白质、睾酮含量，观察睾丸病理改变。同时设一组大鼠烫伤前后均进食正常含锌饲料(含锌量：24.7μg/g)做对照组。结果：补锌使睾丸含锌量、DNA与睾酮含量显著提高；使睾丸湿重、蛋白质含量有所提高；缺锌时曲细精管呈幼稚状态，补锌后发育成熟，有精子产生。结论：补锌可显著改善睾丸营养状态，刺激内源性睾酮合成，促使睾丸恢复正常形态。
关键词：烧伤；锌；睾丸
严重烧伤往往造成睾丸机能的衰退[1]，同时由于锌自创面和尿液大量丧失又常有锌营养不良发生[2]。而睾丸的发育、生精和内分泌功能都与锌有密切关系，对锌营养状态十分敏感。临床上常给严重烧伤患者注射雄激素来促进创伤恢复，而很少考察补锌是否有刺激内源性睾酮生成、促进睾丸结构恢复的作用，本实验针对这个问题进行了初步研究。
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 饲料制备 按美国AIN-93啮齿类实验动物纯化饲料标准制备[3]人工半合成饲料。基础饲料主要成分包括酪蛋白(20%)、淀粉(36.5%)、蔗糖(28%)、纤维素(3%)、可可油(7%)、玉米油(1%)、矿物质(4%)等。向基础饲料中加入不同剂量的硫酸锌制成低锌饲料、正常含锌饲料和高饲料，含锌量分别为：(1.6±0.2)μg/g、(24.7±1.4)μg/g、(286.9±27.2)μg/g。
1.2 动物饲养和分组 36只1月龄雄性Wistar大鼠(中国医学科学院动物繁殖中心)，体重(6.19±2.7)g。随机分成两组，一组进食低锌饲料，一组进食正常含锌饲料，分别饲养1周，第8天全部大鼠麻醉后10%硫化钠背部去毛，100℃沸水烫伤6s，造成20%TBSA深二度烫伤(病理证实)。烫伤当日，伤前进食低锌饲料的大鼠再分为3组，一组继续进食低锌饲料(LL组，12只)，一组改饲正常含锌饲料(LN组，8只)，一组改饲高锌饲料(LS组，8只)。伤前进食正常含锌饲料的大鼠，伤后仍进食原饲料(NN组，8只)。大鼠单笼饲养，各组大鼠进食量均保持与进食量最少的LL组一致。伤后第8天全部大鼠抽血处死，留取标本。
, 百拇医药
1.3 标本采集 全血置于无金属污染的抗凝管内，3000r/min，离心10min，取血清-20℃保存待测：睾丸置于无金属污染的塑料袋内，-20℃保存待测。
1.4 血清碱性磷酸酶(AKP)活性 在日立全自动生化分析仪上完成。
1.5 睾丸锌、铜、镁、钙和血清锌含量 按原子吸收法测定。
1.6 睾丸DNA含量 按溴化乙啶荧光法测定[4]。
1.7 睾丸蛋白质含量 按考马斯亮蓝(CBG-250)法测定。
1.8 睾丸睾酮含量 采用免疫化学发光法测定。
1.9 睾丸病理 常规HE染色，光镜下观察。
, 百拇医药
1.10 统计方法 用Minitab统计软件进行单因素方差分析。结果用x±s表示。
2 结 果
2.1 LL组血清锌和血清AKP活性 均显著低于其它三组，也低于生理情况下大鼠血清含量(1μg/ml左右)和AKP活性(约350U/L)[5]，而其它三组的血清锌和AKP活性则接近正常(表1)。
表1 四组间血清锌含量与AKP活性的比较(±s)
组别
血清锌(μg/ml)
AKP(U/L)
LL
0.592±0.134
, 百拇医药
128.8±44.5
LN
0.897±0.079*
292.0±122.8*
LS
0.881±0.123*
339.0±133.3*
NN
0.934±0.268*
402.1±137.5*
, http://www.100md.com
2.2 睾丸Zn,Cu,Mg,Ca含量 LL组睾丸锌含量显著低于其他三组，只有他们的80%左右；Cu、Mg、Ca的含量都低于其他三组，其中Cu含量显著低于LS组(表2)。表2 睾丸Zn,Cu,Mg,Ca含量的比较(μg/g,±s)
组别
Zn
Cu
Mg
Ca
LL
18.39±1.01
2.53±0.39
169.50±20.30
, 百拇医药
34.12±5.47
LN
23.05±2.20*
2.57±0.56
178.54±8.35
40.73±7.30
LS
21.95±0.86*
3.84±2.06
195.45±7.36*
38.91±7.63
, 百拇医药
NN
22.54±0.68*
3.55±1.05
174.16±15.31
32.35±3.71
与LL组比较，*P<0.05
2.3 睾丸湿重、相对重量与DNA、蛋白质含量 LN、LS、NN组睾丸湿重与相对重量高于LL组；LL组蛋白质含量在四组当中最低；LS组DNA含量显著高于LL组；LN、LS、NN组睾丸睾酮含量显著高于LL组，LL组只有LN组的77.8%、LS组的81.4%，和NN73.0%(表3)。
2.4 病理结果 LL组睾丸呈幼稚状态，曲细精管只有单层上皮细胞，呈腺管样改变，失去由底层向表层不断分化成熟的结构，精原细胞无分裂像，无精子产生。其他三组睾丸的组织结构相似，形态正常：曲细精管上皮细胞由底层向表层不断过渡成熟，精原细胞有较多分裂像，有成熟精子产生。
, 百拇医药
表3 四组大鼠睾丸营养状况的比较(±s)
组别
湿重(g)
相对重量(%)
蛋白质(μg/mg)
DNA(μg/mg)
睾丸睾酮
(nmol×10-3/g)
LL
0.78±0.29
1.43±0.28
83.59±5.88
, http://www.100md.com
3.69±0.33
32.68±3.81
LN
0.81±0.26
1.55±0.28
87.72±7.45
4.14±0.67
42.06±3.48*
LS
0.81±0.18
1.55±0.28
85.79±9.48
, 百拇医药
4.64±1.20*
40.17±4.03*
NN
0.91±0.14
1.66±0.18
85.55±3.45
4.46±0.73
44.79±5.02*
相对重量＝(湿重/体重)×100%；与LL组比较，*P<0.05
3 讨 论
, 百拇医药
严重烧伤往往造成睾丸的退行性改变，造成睾丸的营养状态下降、生精减少和内分泌机能的衰退，而睾酮是促进合成代谢的重要激素，睾酮水平低下不利于创伤修复。锌是与性腺关系极为密切的微量元素，对睾丸发育、睾酮合成、精子生成都有重要意义，因此严重烧伤后锌大量丢失所造成的锌营养不良状态，不利于睾丸正常结构与内分泌功能、生精功能的恢复。为此我们将缺锌大鼠烫伤，观察补锌对烫伤大鼠睾丸的营养状态、功能与形态的影响。
本实验中LL组大鼠血清锌显著低于其他三组。AKP是一种含锌酶，其活性对机体锌营养状态十分敏感，通常与血清锌结合来反映机体的锌营养情况，本实验中，LL组血清AKP活性显著低于其他三组，反映出严重烧伤后的锌缺乏状态。
本实验发现睾丸的湿重、相对重量和蛋白质含量在补锌后均有一定程度的提高，锌含量、DNA含量与睾酮含量显著提高，其中大剂量补锌对提高睾丸DNA含量作用好于常量补锌。LN与LS组睾丸锌含量接近，没有发现大剂量补锌导致锌在睾丸过量蓄积，也未发现补锌在提高睾丸含锌量的同时降低其他微量元素或矿物质的含量。补锌时睾丸铜、镁、钙的含量反而有不同程度的提高，其中以大剂量补锌更为明显。出现这种现象的原因是补锌改善了肠道吸收功能，使得包括各种微量元素和矿物质在内各种营养物质的吸收都得到了加强。补锌后大鼠睾丸同细精管的结构迅速恢复正常，有成熟精子产生，从形态学证明了补锌对改善大鼠睾丸营养状态与功能的显著作用，与生化检测结果一致。补锌对提高睾丸睾酮含量的作用机制有二：第一，补锌使睾丸DNA、蛋白质、矿物质和微量元素含量都有不同程度的提高，改善了睾丸营养状态；第二，锌对睾丸间质细胞有直接的影响，不需通过垂体-性腺轴。据报道，缺锌时受累的首先是睾丸间质细胞，乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶等酶的活性下降[6]，尤其是睾酮合成的关键酶3β-羟甾酶(3β-HSD)活性下降更是导致睾酮合成减少的关键因素，这样间质细胞只能积聚大量合成睾酮的前体物质却不能将其转化为睾酮[7]。
, 百拇医药
鉴于雄激素是促进合成代谢的重要激素，临床上常采用睾酮的类似物如苯丙酸诺龙来促进正氮平衡与创伤恢复。本实验对临床工作的启迪在于补锌完全可以达到促进内源性睾酮的合成、恢复睾丸正常结构与功能的作用，且十分安全，无不良反应。而在锌营养不良情况下应用这类药品，反而因负反馈作用使睾丸进一步萎缩，抑制睾丸结构与功能的恢复；只有补锌才能促进睾丸功能的全面恢复[8]。
总之，在严重烧伤后补锌尤其是大剂量补锌，可明显改善烫伤大鼠睾丸的营养状态，促进内源性睾酮合成，同时对促进睾丸正常结构与生精功能的恢复有良好效果。■
基金项目：“九五”军队科研基金项目(96L043)；
作者简介：李烽，男，1972-08-06生，北京市人，解放军304医院烧伤研究所医师。1996年毕业于第四军医大学，1999年军医进修学院硕士毕业，电话：(010)66867146
, 百拇医药
作者单位：李烽(解放军304医院烧伤研究所，北京 100037；)
郭振荣(解放军304医院烧伤研究所，北京 100037；)
柴家科(解放军304医院烧伤研究所，北京 100037；)
鲍善芬(解放军总医院营养科)
赵霖(解放军总医院营养科)
丛涛(解放军总医院营养科)
参考文献：
[1]王 亮，陈意生.严重烫伤对睾丸间质细胞影响的实验研究[J].中华整形烧伤外科杂志，1994，10(6)：459-461.
[2]郭振荣，李利银，赵 霖等.不同烧伤面积血清、尿、水疱液中Zn、Cu、Fe、Ca、Mg的动脉比较[J].中华整形烧伤外科杂志，1997，13(3)：195-198.
, 百拇医药
[3]Philip GE, Forrest HN, George CF. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the reformulation of the AIN-76 Ardent diet [J]. J Nutr, 1993,123:1939-1951.
[4]陈逸诗，严国范，曹恩华等.荧光探针菲啶溴红测定微量核酸的方法[J].生物化学与生物物理进展，1979，5(2)：55-59.
[5]Roth HP, Kirchgener M. Influence of alimentary zinc deficiency on the concentration of GH, IGH-1 and insulin in the serum of force fed rats [J]. Horm Metab Res, 1994， 26：404-408.
[6]艾 华，陈吉棣，贺师鹏.锌，雄激素和运动 [J].中国运动医学杂志，1994，13(2)：96-97.
[7]Benwal RS, Bahuguna. Zinc, Copper and selenium in reproduction [J]. Experientia, 1994,50(7):626-640.
[8]艾 华，陈吉棣，贺师鹏.缺锌并补充睾酮对大鼠睾酮合成和骨骼肌影响的研究[J].卫生研究，1997，26(3)：211-215., http://www.100md.com