Impact of sub-chronic exposure to Kalach on male reproductive system and sperm function: In silico modelling and in vivo study in rats.
Reprod Toxicol · 2025 · 132:108853 · PMID 39922324 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 비발암 건강영향 > 생식독성 · 포유동물 · 제형(GBH)
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Kalach 360 SL (KL)은 글리포세이트계 제초제 중 튀니지에서 가장 광범위하게 사용되는 제초제 중 하나이다. 본 연구는 성체 랫트의 정자 생성 주기 1회 및 2회 후 KL에 대한 아급성 노출이 수컷 생식계와 정자 매개변수에 미치는 영향을 평가하는 것을 목표로 하였다. 쥐 15마리를 무작위로 세 그룹으로 나누었으며, 대조군(G1)과 두 실험군(G2 및 G3)을 설정하고 각 군에 48일 동안 일일 102.2 mg/kg의 용량으로 KL에 노출시켰다. 처리된 G2와 G3 그룹은 각각 48일째와 96일째에 희생되었다. 우리는 혈청 중 테스토스테론과 에스트라디올 수치, 고환 내 산화 스트레스 지표, 부고환 정자 매개변수, 정자 미토콘드리아 막 전위(MMP)뿐만 아니라 생식 기능 장애의 진단 표지자로 고환 조직병리학 및 형태측정학적 지표를 측정하였다. 추가적으로, 본 연구는 컴퓨터 시뮬레이션 모델링을 통해 보완되었다. KL은 정자 매개변수를 손상시키고, MMP를 변화시키며, 산화 스트레스를 유발하고, 고환 형태에 영향을 미쳐 세정관 상피 높이 감소 및 정자 생성 주기 지연을 초래하였다. KL은 48일 후 혈청 테스토스테론 수치의 유의미한 감소(G2 그룹)를 야기하여 해당 제초제의 항안드로겐 활성을 뒷받침하였다. 특히, 노출 중단 후에는 테스토스테론 수치가 증가하고 정자 농도가 정상으로 회복되었다(G3 그룹). 계산적 접근법은 글리포세이트가 안드로겐 수용체(2Q7K 및 3QKM)에 높은 친화도와 강한 분자 상호작용으로 결합함을 보여주어 생체 내 결과를 확증하였다. 우리는 KL이 정자 생성에 간섭하고, 수컷의 생식능력을 손상시키며, 항안드로겐 활성을 가진 잠재적인 내분비계 교란물질로 작용할 수 있다고 결론지었다.ORIGINAL ABSTRACT
Kalach 360 SL (KL), a glyphosate-based herbicide, is among the most widely used herbicides in Tunisia. This study aimed to evaluate the impact of sub-chronic exposure to KL on the male reproductive system and sperm parameters in adult rats after one and two cycles of spermatogenesis. 15 rats were randomly divided into three groups: a control group (G1) and two experimental groups (G2 and G3), exposed to KL at a dose of 102.2 mg/kg each day for 48 days. Treated groups G2 and G3 were sacrificed at day 48 and at day 96, respectively. We measured serum levels of testosterone and oestradiol, oxidative stress markers in testis, epididymal sperm parameters, sperm mitochondrial membrane potential (MMP), as well as testicular histopathology and morphometry as diagnostic markers of reproductive dysfunction. Additionally, we complemented the in vivo study with in silico modelling. Kl impaired sperm parameters, altered MMP, promoted oxidative stress, and affected testicular morphology, leading to reduced seminiferous epithelium height and delayed spermatogenesis arrest. KL caused significant declines in serum testosterone levels after 48 days (G2 group), supporting the herbicide's anti-androgenic activity. Notably, following cessation of exposure, testosterone levels increased and sperm concentration returned to normal by day 96 (G3 group). The computational approach revealed that glyphosate binds to the androgen receptor (2Q7K and 3QKM) with good affinities and strong molecular interactions, corroborating the in vivo results. We conclude that KL may interfere with spermatogenesis, impair male fertility, and function as a potential endocrine disruptor with anti-androgenic activity.| 저자 | Ben Amor, M.; Hamdaoui, L.; Daoud, S.; Ammar, M.; Louati, N.; Elleuch, A.; Badraoui, R.; Ben Mahmoud, L.; Ben Amor, I.; Sellami, A.; Rebai, T. |
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| 저널 | Reproductive toxicology (Elmsford, N.Y.) |
| 권·호·쪽 | 132, 108853 |
| PMID | 39922324 |
| DOI | 10.1016/j.reprotox.2025.108853 |
| MeSH | Male; Animals; Herbicides; Spermatozoa; Testosterone; Glycine; Testis; Oxidative Stress; Computer Simulation; Glyphosate; Rats, Wistar; Spermatogenesis; Estradiol; Membrane Potential, Mitochondrial; Rats; Receptors, Androgen; Toxicity Tests, Subchronic |