張興利， 謝晨文， 劉筱雪， 方帷， 李曉， 張杰

(四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，成都610064)

薄荷油對雌性布氏田鼠的抗生育效果

張興利， 謝晨文， 劉筱雪， 方帷， 李曉， 張杰*

(四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，成都610064)

我國草地鼠害發(fā)生面積呈逐年擴增的趨勢。布氏田鼠Lasiopodomysbrandtii是內(nèi)蒙古草原主要害鼠之一，為找到有效控制鼠類數(shù)量的方法，本文研究了薄荷油對布氏田鼠的抗生育效果。以性成熟的非越冬布氏田鼠為實驗對象，將備用的雌、雄布氏田鼠按2∶1合籠，將妊娠布氏田鼠分為3個不同藥物處理組和1個空白對照組，將薄荷油用0.5%羧甲基纖維素鈉配置成不同濃度的溶液(750 mg·kg-1、1 000 mg·kg-1、1 500 mg·kg-1)，灌胃7 d后剖檢，統(tǒng)計其子宮胚胎著床數(shù)，對子宮進行組織病理學(xué)分析。實驗結(jié)果表明，薄荷油能有效降低布氏田鼠胚胎著床數(shù)(P<0.01)。掃描電子顯微鏡結(jié)果表明，薄荷油使布氏田鼠子宮內(nèi)膜表面容受性發(fā)生了改變；組織病理學(xué)結(jié)果表明，經(jīng)薄荷油處理的布氏田鼠子宮形態(tài)發(fā)生了改變，產(chǎn)生病變；免疫組織化學(xué)實驗結(jié)果顯示，藥物處理組子宮內(nèi)的雌激素受體(ERα)、孕激素受體(PR)、基質(zhì)金屬蛋白水解酶(MMP2)及E-鈣粘附蛋白(E-cadherin)等相關(guān)蛋白的表達水平都出現(xiàn)了異常。這些研究結(jié)果表明，薄荷油對布氏田鼠的抗生育作用主要是通過影響調(diào)節(jié)子宮內(nèi)ERα、PR、MMP2及E-cadherin等相關(guān)蛋白的表達水平來影響其子宮內(nèi)膜容受性及胚胎著床過程，進而導(dǎo)致胚胎著床失敗。因此，薄荷油可作為一種潛在的植物源性不育劑應(yīng)用于鼠類不育控制。

布氏田鼠； 薄荷油； 胚胎著床； 抗生育

草地是我國重要的農(nóng)牧業(yè)自然資源和重要的生態(tài)屏障，鼠害是草地開發(fā)利用過程中出現(xiàn)的嚴重生態(tài)學(xué)問題(李賀新，2011)。我國草地鼠害發(fā)生面積呈逐年擴增的趨勢，鼠害造成的牧草損失超過60億元(洪軍等，2014)。鼠害的大規(guī)模發(fā)生會導(dǎo)致草場土壤肥力下降、水分流失、草地生產(chǎn)力降低、雜草滋生及草地沙漠化，嚴重影響草原畜牧業(yè)的發(fā)展，對農(nóng)牧民的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅(張知彬，2003；蘇軍虎等，2013)。

有效控制鼠害是保障農(nóng)、林、牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。早在1959年科學(xué)家就首次提出了使用雄鼠不育的方法控制鼠害(Knipling，1959)，而后不育劑在昆蟲種群數(shù)量控制中也取得巨大成功(王祖望，張知彬，1996)，鑒于傳統(tǒng)滅鼠措施存在的不足，新的控制策略逐漸受到重視。目前，控制鼠害主要使用化學(xué)不育劑、激素類不育劑、免疫不育劑和植物源性不育劑等(陳雅娟等，2014)?；瘜W(xué)不育劑雖然能有效地起到抗生育作用，但同時對人和環(huán)境具有毒副作用，而一些化學(xué)不育劑不僅不育作用選擇性不強，對環(huán)境和非靶生物也有危害；激素類不育劑的效果較好，但因其是大分子物質(zhì)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、適口性較差，在大面積的鼠害控制上有一定的難度(張宏利等，2003)；免疫不育劑具有無致死、副作用小、不育可逆、抗生育效果好、易降解、無環(huán)境污染等特點，但其疫苗在生產(chǎn)技術(shù)上要求高，需要使用基因重組技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)，價格昂貴，不能大面積使用(張小雪，2009)；植物源性不育劑來源于植物體，能有效降低鼠類生育能力，而植物源活性成分是自然存在的物質(zhì)，不會污染環(huán)境，且害鼠不易產(chǎn)生抗藥性，因此受到廣泛關(guān)注(張宏利等，2005)。

我國學(xué)者在20世紀80年代開始將植物源性不育劑應(yīng)用于鼠害控制的研究：陳鴻彬等(1990)應(yīng)用醋酸棉酚控制鼠類取得了一定的短期效果；童建孫等(1991)、田健和佘振玨(1992)對衛(wèi)茅科Celastraceae雷公藤多甙進行了大量的抗生育效果和機理的實驗室研究；徐仁權(quán)等(2004)在對雷公藤抗生育組織學(xué)大量研究的基礎(chǔ)上，首次提出將雷公藤多甙應(yīng)用于鼠類防治，并成功研制出貝奧不育滅鼠劑。目前試驗過的植物源性不育劑主要有雷公藤、棉酚、莪術(shù)醇和天花粉蛋白等(吳佩君，陳活彝，1994)。

薄荷油為唇形科Lamiaceae薄荷MenthahaplocalyxBriq.的新鮮莖和葉經(jīng)水蒸氣蒸餾、冷凍、部分脫腦加工提取的揮發(fā)油(劉紅杰，金若敏，2006)。主要活性成分為左旋薄荷醇，含量達62%～87%。薄荷油對小鼠和家兔均有抗早孕、抗著床和抑制子宮收縮等作用(楊世杰，呂怡芳，1991)，也有研究者通過灌胃處理發(fā)現(xiàn)薄荷油可明顯降低老齡鼠的受孕率(曹玫等，2013；易真珍等，2014)。作為一種潛在的新型植物源性不育劑，薄荷油具有產(chǎn)量高、來源廣、價格低廉、毒副作用小等優(yōu)點(陳光亮等，2000；劉紅杰，金若敏，2006)。

布氏田鼠Lasiopodomysbrandtii廣泛分布于內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原和錫林郭勒草原(趙肯堂，鳳凌飛，1981；武曉東，1990；張知彬，王祖望，1998)，為內(nèi)蒙古典型草原區(qū)的主要害鼠。目前，關(guān)于薄荷油對布氏田鼠的抗生育效果研究尚未見相關(guān)報道，本研究采用不同濃度薄荷油對布氏田鼠進行抗生育作用試驗進行探究，并對其不育效果、抗生育作用機理及應(yīng)用前景進行分析，期望篩選出安全、無污染、對害鼠種群數(shù)量實現(xiàn)可持續(xù)控制作用的新型植物源性不育劑。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

薄荷油，純度100%，江西省吉安市鑫森天然植物油有限公司；羧甲基纖維素鈉(AR500G)，天津市大茂化學(xué)試劑廠；4%多聚甲醛，生工生物工程(上海)股份有限公司；戊二醛，成都市科龍化工試劑公司；無水乙醇，成都金山化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗儀器

光學(xué)顯微鏡(BX53F，日本OLYMPUS)；掃描電子顯微鏡(SEM；JSM-5900LV，日本電子株式會社)。

1.3 試驗動物

試驗用布氏田鼠捕自內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟錫林浩特市東烏珠穆沁旗，皆為幼鼠，以鼠盒雌雄分開喂養(yǎng)于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟錫林浩特市毛登牧場中國科學(xué)院動物研究所草原動物生態(tài)研究站實驗室內(nèi)至性成熟，自然光照，室溫，通風(fēng)良好，供以充足的鼠糧及水，選擇健康、達到性成熟的雄鼠及無懷孕跡象的雌鼠備用，正式試驗前預(yù)飼養(yǎng)1周，觀察布氏田鼠采食和飲水，如無異常進行正式試驗。

1.4 試驗方法

1.4.1 薄荷油對布氏田鼠的急性毒性試驗研究 參照《藥效評價學(xué)》進行試驗設(shè)計(劉昌孝，2006)。陳光亮等(2001)研究表明，小白鼠對薄荷油的最大耐受量可達4 000 mg·kg-1以上，預(yù)試驗測得薄荷油對布氏田鼠的Dn(使試驗動物都不死亡的最大劑量)和Dm(使試驗動物全部死亡的最小劑量)。將布氏田鼠分為6組，每組6只，雌雄各半，分別為1個空白對照組和5個薄荷油處理組，薄荷油用0.5%羧甲基纖維素鈉配置成不同濃度，分別為2 000 mg·kg-1、4 000 mg·kg-1、6 000 mg·kg-1、8 000 mg·kg-1、10 000 mg·kg-1，空白對照組以同體積的0.5%羧甲基纖維素鈉代替。于09∶00對各組布氏田鼠分別以預(yù)先設(shè)定濃度的薄荷油進行灌胃，其后每4 h觀察1次；給藥后第2天起，每天上、下午各觀察1次，觀察各小鼠的中毒反應(yīng)及死亡情況，連續(xù)7 d，自灌胃起的7 d內(nèi)，觀察試驗用布氏田鼠的死亡情況，統(tǒng)計數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。薄荷油對布氏田鼠的半數(shù)致死量(LD50)及其95%可信限的測定按照改良寇氏法公式計算(石東霞等，2010)：

1.4.2 薄荷油對布氏田鼠的抗生育作用研究 將達到性成熟的布氏田鼠雌∶雄為2∶1合籠交配，次日早上進行妊娠檢查(陰栓檢查法)，根據(jù)檢查結(jié)果確認已受孕為妊娠第1天(D1)，將妊娠鼠分為4組，每組12只，分別為3個薄荷油處理組(用0.5%羧甲基纖維素鈉將薄荷油配置成預(yù)先設(shè)計的濃度，分別為750 mg·kg-1、1 000 mg·kg-1、1 500 mg·kg-1)和1個空白對照組(給予相同體積的0.5%羧甲基纖維素鈉)。參照劉昌孝(2006)進行試驗設(shè)計，自D1起每天09∶00分別對各組進行灌胃，劑量為0.2 mL/10 g，連續(xù)給藥7 d，第10天解剖檢驗，統(tǒng)計各組胚胎數(shù)量，計算出各組胚胎平均數(shù)量，并用SPSS對各薄荷油處理組與空白對照組的胚胎著床數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

1.4.3 組織保存 將試驗解剖所得布氏田鼠子宮組織保存于4%多聚甲醛組織固定液帶回實驗室，再將其轉(zhuǎn)移到冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.4 蘇木精-伊紅(HE)染色 將保存于4%多聚甲醛的子宮組織取出，石蠟包埋，切片(厚度4 ～10 μm)，置于45 ℃恒溫箱中烘干，用二甲苯脫去切片中的石蠟，再經(jīng)由高濃度到低濃度乙醇，最后入蒸餾水；將已入蒸餾水后的切片放入蘇木精水溶液中染色5 min后，水沖洗干凈；再用乙醇進行分色處理數(shù)秒，之后用水沖洗2 min；接著用伊紅染色1 min，之后用95%的乙醇分色處理；用無水乙醇處理2次，每次約20 min；用二甲苯處理2次，每次約10 min；最后用中性樹膠封片、烤干；使用Image-Pro Plus 6.0進行分析。

1.4.5 掃描電子顯微鏡(SEM) 將保存于4%多聚甲醛的子宮組織取出，放入預(yù)冷的含有2%戊二醛溶液的載玻片上，用刀片將組織塊切成長4 mm，高3 mm的小塊；再撥入盛有0.1 mol·L-1pH7.2磷酸鹽緩沖液(PBS)的青霉素小瓶中，反復(fù)漂洗并更換緩沖液，一般漂洗1 h，換液3～4次；然后吸出緩沖液，加入乙醇逐級梯度脫水(樣品在30%、50%、70%、80%、90%、100%乙醇中分別保留15～30 min)；最后吸出乙醇，將處理后的樣品進行CO2臨界點干燥1 h，之后利用SEM檢視子宮內(nèi)膜表面。

1.4.6 免疫組織化學(xué)(IHC) 將保存于4%多聚甲醛的子宮組織取出，石蠟包埋，切片(厚度4～10 μm)；甲苯脫蠟10 min(2次)，分別用100%乙醇(2次)、80%乙醇(1次)、90%乙醇(1次)洗脫之后，用蒸餾水洗3次(2 min)；用3%過氧化氫避光處理15 min，蒸餾水洗3次；接下來進行抗原熱修復(fù)處理：EDTA高壓鍋熱修復(fù)5 min，自然冷卻至室溫；用PBS洗2次(4 min)；用正常血清封閉(1∶20)，37 ℃濕盒中溫育20 min；將組織上多余血清用紙吸掉，滴加用PBS稀釋的一抗ERα(1∶100)、PR(1∶100)、E-cadherin(1∶100)、BCL-2(1∶200)與組織切片分別結(jié)合，37 ℃孵育1 h，4 ℃冰箱過夜；用PBS洗3次，每次4 min；滴加基因公司HRP標記兔和鼠混合二抗試劑盒，37 ℃孵育40 min；用PBS洗2次，每次4 min；用二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色，顯微鏡下觀察顯色，自來水沖洗終止顯色；再用蘇木素復(fù)染細胞核3 min，2%鹽酸酒精分色15 s，自來水沖洗10 min；最后分別用80%乙醇、90%乙醇、100%乙醇、100%乙醇脫水各5 min，中性樹膠封片；最后使用Image-Pro Plus 6.0進行分析。

1.4.7 數(shù)據(jù)分析 應(yīng)用SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析與處理，各組數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標準差表示，組間差異采用t檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 薄荷油對布氏田鼠的急性毒性試驗結(jié)果(表1)

2個高劑量組布氏田鼠灌胃染毒1 h后開始精神沉郁、行動遲緩、驚厥、逐漸癱臥，6 h內(nèi)有2只死亡，1 d之內(nèi)最高劑量組的布氏田鼠全部死亡，其余劑量組的中毒表現(xiàn)同上，但中毒程度隨劑量遞減而減輕，較低劑量組剛開始出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，到后面漸漸恢復(fù)正常。

LD50=5 314 mg·kg-1；LD50的95%可信限=5 693～4 977 mg·kg-1；LD50的平均可信限=5 713 mg·kg-1±358 mg·kg-1；即薄荷油對布氏田鼠(雌雄兼有)的經(jīng)口LD50為5 314 mg·kg-1。

2.2 薄荷油對布氏田鼠的抗生育作用初探

2.2.1 薄荷油對妊娠布氏田鼠胚胎著床的影響 與空白對照組相比，經(jīng)不同濃度薄荷油處理的布氏田鼠子宮胚胎著床數(shù)呈不同程度減少(圖1:A～D)；經(jīng)薄荷油處理的布氏田鼠子宮胚胎數(shù)隨薄荷油濃度的增大而顯著降低，且差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01；圖2)。

表1 薄荷油對布氏田鼠經(jīng)口急性毒性試驗結(jié)果

圖1 薄荷油對妊娠布氏田鼠胚胎著床數(shù)的影響

A.空白對照組； B. 經(jīng)過濃度為750 mg·kg-1薄荷油處理的布氏田鼠胚胎著床數(shù)減半； C. 經(jīng)過濃度為1 000 mg·kg-1薄荷油處理的布氏田鼠胚胎著床數(shù)大量減少； D. 經(jīng)過濃度為1 500 mg·kg-1薄荷油處理的布氏田鼠無胚胎著床。

A. The embryo implantation of the control group； B. The number of embryo implantation reduced to half treated by peppermint oil of concentration750 mg·kg-1； C. The number of embryo implantation significantly reduced treated by peppermint oil of concentration 1 000 mg·kg-1； D. No embryo implantation was found treated by peppermint oil of concentration 1 500 mg·kg-1.

圖2 不同濃度薄荷油對布氏田鼠胚胎著床平均數(shù)的影響

2.2.2 薄荷油對布氏田鼠子宮內(nèi)膜的影響 空白對照組布氏田鼠的子宮內(nèi)膜、肌層及外膜結(jié)構(gòu)均清晰可見，子宮組織無病理學(xué)增生，而經(jīng)過薄荷油處理的布氏田鼠子宮內(nèi)膜腔上皮厚度明顯增加，腺體增多，間質(zhì)細胞明顯減少，子宮腔上皮有損傷，有明顯的組織病理學(xué)增生(圖3)。與空白對照組比較，經(jīng)藥物處理過的布氏田鼠子宮內(nèi)膜表面胞飲突大量減少，部分子宮內(nèi)膜表面已遭到破壞。子宮內(nèi)膜容受性是指內(nèi)膜對胚胎的接受能力，子宮內(nèi)膜遭到損害，子宮內(nèi)膜容受性也受到了相應(yīng)影響(圖4)。

2.2.3 薄荷油對布氏田鼠子宮內(nèi)相關(guān)蛋白表達的影響 子宮內(nèi)的雌激素受體(ERα)主要在腔上皮、腺體細胞和基質(zhì)細胞中廣泛表達，相較于空白對照組，薄荷油處理組的布氏田鼠子宮內(nèi)ERα的表達水平顯著降低；子宮內(nèi)的孕激素受體(PR)也廣泛分布在腔上皮細胞、腺體細胞和間質(zhì)細胞中，在腺體細胞中的表達相對較少，在子宮腔上皮細胞中的表達相較于間質(zhì)細胞和腺體細胞更有優(yōu)勢，與空白對照組相比，薄荷油處理組的布氏田鼠子宮內(nèi)PR的表達水平也呈現(xiàn)顯著下降的趨勢；基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)在子宮內(nèi)的腔上皮、腺體細胞和間質(zhì)細胞中都廣泛表達，相較于空白對照組，MMP2在經(jīng)薄荷油處理過的布氏田鼠子宮內(nèi)的表達水平明顯下調(diào)；E-鈣粘附蛋白(E-cadherin)同一時期在子宮內(nèi)的表達相對較弱，且主要分布在腔上皮和腺體細胞中，間質(zhì)細胞中基本不表達，相較于空白對照組，薄荷油處理組的布氏田鼠子宮內(nèi)的E-cadherin表達水平明顯上調(diào)(圖5，圖6)。

圖3 薄荷油對布氏田鼠子宮內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的影響

Fig. 3 The uterine morphological changes of peppermint oil treatedLasiopodomysbrandtii

A. 空白對照組布氏田鼠子宮內(nèi)膜結(jié)構(gòu)HE染色圖(右圖為方框部分放大圖)； B. 薄荷油處理組布氏田鼠子宮內(nèi)膜結(jié)構(gòu)HE染色圖 (右圖為方框部分放大圖， 薄荷油濃度為1 500 mg·kg-1)； Ge. 腺體細胞， Le. 腔上皮細胞， S. 間質(zhì)細胞； 比例尺=10 μm。

A. The representative image of uterus morphology by HE staining in untreated controlLasiopodomysbrandtii； B. The representative image of uteri morphology by HE staining in peppermint oil treatedLasiopodomysbrandtii(the concentration is 1 500 mg·kg-1)； Ge. glandular epithelium， Le. uterus lumen epithelium， S. stromal cell； scale bars=10 μm.

圖4 薄荷油對布氏田鼠子宮內(nèi)膜表面的影響

C. 空白對照組布氏田鼠子宮內(nèi)膜表面電鏡圖； D. 薄荷油處理組布氏田鼠子宮內(nèi)膜表面電鏡圖 (薄荷油濃度為1 500 mg·kg-1)。

C. The representative SEM image of uterus endometrial surface in controlLasiopodomysbrandtii； D. The representative SEM image of uterus endometrial surface in peppermint oil treatedLasiopodomysbrandtii(the concentration is 1 500 mg·kg-1).

圖5 經(jīng)1 500 mg·kg-1薄荷油處理的布氏田鼠子宮內(nèi)相關(guān)蛋白表達水平

圖6 1 500 mg·kg-1薄荷油對布氏田鼠子宮內(nèi)相關(guān)蛋白表達水平的分析統(tǒng)計

ERα. 雌激素受體， PR. 孕激素受體， MMP2. 基質(zhì)金屬蛋白酶2， E-cadherin. E-鈣粘附蛋白；**P<0.01。

ERα. estrogen receptor α, PR. progesterone reecptor, MMP2. matrix metallo proteinase-2, E-cadherin. E-cadherin;**P<0.01.

3 討論

本研究證實了薄荷油對布氏田鼠具有明顯的抗生育效果，薄荷油通過影響布氏田鼠子宮胚胎著床的關(guān)鍵階段，從而影響其正常妊娠。薄荷油對妊娠布氏田鼠的抗生育實驗結(jié)果表明，薄荷油能夠?qū)е虏际咸锸蟮呐咛ブ矓?shù)呈明顯降低的趨勢，這與文獻(Raja，2012；易真珍等，2014)所報道的結(jié)果類似。與此同時，HE染色結(jié)果表明，薄荷油還能導(dǎo)致布氏田鼠子宮內(nèi)膜腔上皮的厚度明顯增加，腺體數(shù)目增多，間質(zhì)細胞明顯減少，子宮腔上皮受損，明顯的子宮組織病理學(xué)增生。子宮胚胎著床是一個復(fù)雜的程序化過程(Chenetal.，2009)，其中胚胎質(zhì)量和子宮內(nèi)膜容受性是影響胚胎著床的2個最重要因素，且有研究表明子宮內(nèi)膜容受性對于胚胎著床成功起關(guān)鍵作用(Achache & Revel，2006；徐少元等，2013)，子宮內(nèi)膜胞飲突被認為是子宮內(nèi)膜容受性的特異形態(tài)標志(Quinn & Casper，2008)。經(jīng)薄荷油處理的布氏田鼠子宮內(nèi)膜表面胞飲突大量減少、子宮內(nèi)膜表面部分遭到破壞，說明薄荷油影響了布氏田鼠子宮內(nèi)膜上胞飲突的形成，破壞了其在子宮內(nèi)膜上的正常狀態(tài)。進而可以初步斷定，薄荷油可通過影響布氏田鼠子宮內(nèi)膜形態(tài)結(jié)構(gòu)及子宮內(nèi)膜容受性來影響其胚胎著床，導(dǎo)致其妊娠失敗。

在免疫組化研究結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)薄荷油處理布氏田鼠的子宮內(nèi)ERα和PR都出現(xiàn)明顯下調(diào)，類固醇激素不但能通過影響子宮內(nèi)膜厚度導(dǎo)致內(nèi)膜組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而且胞飲突的形成與發(fā)展也依賴于雌、孕激素及其下游分子的調(diào)控。而雌、孕激素通過相應(yīng)的ERα、PR實現(xiàn)對子宮內(nèi)膜的調(diào)控(Kuriharaetal.，2007)，ERα和PR的明顯下調(diào)嚴重影響了子宮內(nèi)膜胞飲突的形成，而雌、孕激素通過相應(yīng)的受體發(fā)揮作用，受體的異常表達也影響了類固醇激素功能的發(fā)揮，進而也就可能導(dǎo)致子宮內(nèi)膜厚度、形態(tài)發(fā)生相關(guān)病變(Stavreus-Eversetal.，2001)，這與本研究中經(jīng)藥物處理的布氏田鼠子宮的HE染色結(jié)果相吻合。E-cadherin是細胞表面的糖蛋白，為細胞之間粘附連接的重要分子，在Ca2+存在下，可以通過細胞外區(qū)結(jié)構(gòu)域之間的相互作用介導(dǎo)細胞間的功能性粘附，在上皮細胞間聯(lián)系和器官發(fā)生、分化等起重要作用，在胚胎著床過程中具有重要的調(diào)節(jié)作用(Getsiosetal.，1998；劉蕓等，2001；陳永杰等，2010；朱瑾等，2010)。MMP2是基質(zhì)金屬蛋白酶家族重要的成員之一，是一種重要的鋅鈣依賴的蛋白水解酶，是參與細胞外基質(zhì)降解的關(guān)鍵酶(王海燕，歸綏琪，2003；陳麗麗，2013)。經(jīng)薄荷油處理的妊娠布氏田鼠子宮內(nèi)E-cadherin、MMP2的表達水平均發(fā)生顯著變化，表明薄荷油能夠通過影響介導(dǎo)布氏田鼠子宮胚胎著床過程中粘附分子、細胞因子等的表達影響其子宮胚胎著床過程。子宮胚胎著床這一過程十分復(fù)雜，雌激素和孕酮主要通過間接調(diào)節(jié)多種因子如粘附分子、細胞因子等的表達來達到對胚胎著床的調(diào)節(jié)，胚胎著床過程中相關(guān)因子的異常表達也成為胚胎著床失敗的一個重要原因。

害鼠的不育控制，即采取某種方法使雄性或雌性個體絕育，阻礙胚胎著床，或使幼體的生長發(fā)育受限，從而降低害鼠的出生率來抑制種群密度和種群數(shù)量。增加死亡率的策略優(yōu)化了幸存鼠的生存環(huán)境，能刺激它們繁殖，與之相比，若能使種群中全部或部分個體發(fā)生不育，而不育個體繼續(xù)占有原生態(tài)位，維持原有社群壓力，就能長期抑制種群的恢復(fù)和發(fā)展；同時不育個體對種群內(nèi)正常個體的“競爭性繁殖干擾”使不育控制的效果明顯優(yōu)于滅殺法，使用不育劑抑制鼠類的繁殖力以維持鼠類種群結(jié)構(gòu)和空間格局的狀態(tài)為前提，能夠促進生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)(張知彬，1995)。植物源性不育劑在這方面顯示出了明顯的優(yōu)勢，降低種群數(shù)量的同時也不會對其造成毀滅性殺害，具備高效、無污染、無公害的特點(周建宏等，2013)。本研究首次就薄荷油對布氏田鼠的抗生育效果進行了探究，結(jié)果表明薄荷油能顯著降低布氏田鼠子宮胚胎著床數(shù)目，從而達到控制布氏田鼠種群繁殖率及數(shù)量的效果，因此薄荷油可作為一種潛在的植物源性不育劑應(yīng)用于鼠類不育控制，而薄荷油是否也對其他鼠類具有同樣的效果及其在野外的效果有待進一步研究。

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Anti-fertility Effect of Peppermint Oil on FemaleLasiopodomysbrandtii

ZHANGXingli，XIEChenwen，LIUXiaoxue，F(xiàn)ANGWei，LIXiao，ZHANGJie*

(College of Life Sciences， Sichuan University， Chengdu 610064， China)

The occurrence area of grassland rodents in China has been increasing year by year. Brandt’s vole (Lasiopodomysbrandtii) is a major rodent grassland pest found in Inner Mongolia with high breeding rate. In order to find a more effective way to control the number of rodents， the anti-fertility effect of peppermint oil on Brandt’s voles was investigated. The non-overwintering mature female and male Brandt’s voles were mated in a 2∶1 ratio. Then the pregnant voles were randomly divided into 3 treatment groups (the concentrations of peppermint oil were: 750 mg·kg-1， 1 000 mg·kg-1and 1 500 mg·kg-1， respectively) and 1 control group. After intragastric administration for 7 days， the voles were then killed for further autopsy. The number of implanted uterus was counted， and the histopathological study of uterus was carried out. The results showed that peppermint oil could reduce the number of implanted embryos in Brandt’s voles. The result of scanning electron microscopy showed that the endometrial receptivity of Brandt’s voles administrated by peppermint oil was changed. Histopathological results showed that the uterus morphology of Brandt’s voles treated with peppermint oil was also changed. Moreover， the immunohistochemical results showed that the expression levels of estrogen receptor α (ERα)， progesterone receptor (PR)， matrix metalloproteinase-2 (MMP2)， and E-cadherin were all abnormal. These findings showed that the anti-fertility effect of peppermint oil on Brandt’s voles was mainly through regulating the expression level of ERα， PR， MMP2 and E-cadherin to affect endometrial receptivity and embryo implantation， and finally led to implantation failure. Therefore， the peppermint oil can be used as a potential plant-derived infertility in rodent sterility control.

Lasiopodomysbrandtii； peppermint oil； embryo implantation； anti-fertility

2016-10-26 接受日期：2017-02-16

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項項目(201203041)； 四川省科技支撐計劃項目(2012SZ0045)

張興利(1991—)， 女， 碩士研究生， 研究方向:植物源性鼠不育劑的篩選， E-mail:1258900385@qq.com

*通信作者Corresponding author， E-mail:zhangjfy@163.com

10.11984/j.issn.1000-7083.20160292

Q959.837； Q95-33

A

1000-7083(2017)03-0317-08