黃敬南崔 云鄭軍狀陶方澤徐文麗方躍坤
·綜 述·
中藥單體及復(fù)方制劑防治內(nèi)分泌干擾物男性生殖毒性研究進(jìn)展
黃敬南1崔 云2鄭軍狀1陶方澤1徐文麗1方躍坤1
男性生殖毒性;內(nèi)分泌干擾物;中藥單體;中藥復(fù)方
隨著工業(yè)化發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。20世紀(jì)末,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(environmental endocrine disruptors,EEDs)開(kāi)始引起全球廣泛關(guān)注。EEDs是指外源性的能干擾人類或動(dòng)物內(nèi)分泌系統(tǒng)諸環(huán)節(jié)并導(dǎo)致異常效應(yīng),或使其后代內(nèi)分泌功能發(fā)生改變的化學(xué)物質(zhì)[1]。人類普遍暴露于EEDs中,其中雙酚A(bisphenol a,BPA)、鄰苯二甲酸酯(phthalates,PAEs)和持久性有機(jī)污染物(persistent organic pollutant,POPs)可以在美國(guó)各地幾乎所有年齡組人群的脂肪、血液和尿液里被檢測(cè)到[2]。由于西藥在EEDs生殖毒性治療上的局限性,對(duì)中醫(yī)藥的研究逐漸增多,并取得一定療效?,F(xiàn)將近年來(lái)關(guān)于EEDs的男性生殖毒性及中醫(yī)藥防治研究進(jìn)展作一綜述。
EEDs最明顯的生殖毒性主要體現(xiàn)在對(duì)男性精液質(zhì)量的影響,如精子濃度、形態(tài)、活力以及活率等參數(shù)[3]。精液質(zhì)量的下降將直接導(dǎo)致男性生殖功能障礙。徐廷云等[4]對(duì)蘇州地區(qū)84例不育男性和32例正常生育的男性精液中鄰苯二甲酸酯(PAEs)的水平進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,不育男性精液中PAEs總量顯著高于正常生育組,并且其總量與精子總數(shù)成顯著反比。Perry等[5]對(duì)中國(guó)東部農(nóng)村新婚男子精液質(zhì)量和尿液中鄰苯二甲酸二甲酯的含量進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè),結(jié)果顯示兩者呈負(fù)相關(guān)。2014年美國(guó)生殖醫(yī)學(xué)會(huì),對(duì)149例不育男性的精液質(zhì)量和尿液中BPA濃度進(jìn)行相關(guān)性檢測(cè),結(jié)果兩者也呈負(fù)相關(guān)[6]。另外,大量的流行病學(xué)調(diào)查和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,EEDs污染可能是男性生殖系統(tǒng)畸形和腫瘤發(fā)生的最主要原因之一[7]。報(bào)道稱EEDs可引起動(dòng)物的性腺發(fā)育不良、睪丸萎縮、尿道下裂等癥狀[8]。2011年Koutros等[9]通過(guò)大量數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),暴露于3種以上混合除草劑的農(nóng)民,患前列腺癌的風(fēng)險(xiǎn)是非暴露者的3.7倍。實(shí)驗(yàn)研究[10]證明,環(huán)境低劑量BPA通過(guò)膜偶聯(lián)受體GPR30和核受體ER-α相互作用激活蛋白激酶G(PKG)和EFGR-ERK-c-Fos信號(hào)通路來(lái)誘導(dǎo)鼠精原細(xì)胞GC-1增殖,從而可能誘發(fā)男性生殖細(xì)胞癌。
EEDs是現(xiàn)代工業(yè)革命帶來(lái)的有毒化學(xué)物質(zhì),中醫(yī)學(xué)并無(wú)記載。但由EEDs帶來(lái)的男性生殖毒性,甚至生殖功能障礙等,都可歸于“不育”、“無(wú)子”范疇。王琦教授認(rèn)為,男科病機(jī)可系統(tǒng)概括為“腎虛夾濕熱瘀毒蟲”,各種有害化學(xué)物質(zhì)、輻射等方面因素均可歸屬于“毒”類[11]。毒理學(xué)認(rèn)為,“毒”是具有劇烈和(或)頑固特點(diǎn)的,能對(duì)機(jī)體產(chǎn)生極大危害的致病因素。從病因?qū)W角度出發(fā),王琦認(rèn)為EEDs可歸屬于“毒”類。對(duì)于EEDs所致的男性生殖毒性,提出首先須從“腎虛”立論。如《千金方·求子論》言:“凡人無(wú)子當(dāng)為夫妻懼有五勞七傷、虛贏百病所致,故有絕嗣之患?!崩羁萚12]認(rèn)為可將EEDs歸入中醫(yī)的“疫毒”范疇,其發(fā)病機(jī)制可概括為腎虛精虧,瘀毒阻滯。寧艷[13]將EEDs視為“外邪”,認(rèn)為機(jī)體正氣不足是疾病發(fā)生的內(nèi)在原因,其病機(jī)是腎氣受損,精血不和,臟腑功能紊亂,氣血陰陽(yáng)失調(diào),損及沖任,導(dǎo)致生殖功能障礙。
3.1 枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharides,LBP)
LBP是中藥枸杞的主要有效成分。藥理研究[14]證明,LBP可以顯著提高少精癥大鼠血清中睪酮的含量,使睪丸指數(shù)增加,有效改善少精癥大鼠的生精功能。BPA是一種普遍存在的環(huán)境雌激素,工業(yè)上常被用來(lái)合成聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂等材料。日常生活中主要通過(guò)消化道長(zhǎng)期低劑量攝入進(jìn)入人體,可直接誘導(dǎo)精子細(xì)胞凋亡,也可作用于激素及其受體,或影響DNA甲基化、改變表觀基因組等,影響男性生精過(guò)程和精液質(zhì)量,導(dǎo)致男性不育[15]。孫小娜[16]研究發(fā)現(xiàn),LBP能夠改善BPA損傷小鼠睪丸和附睪的重量,提高機(jī)體抗氧化能力,提高睪酮(testosterone,T)和黃體生成素(luteinizing hormone,LH)的含量,從而緩解其對(duì)小鼠睪丸的損傷。李曉彩等[17]發(fā)現(xiàn),對(duì)BPA暴露小鼠給予LBP后,可增加Bcl-2/Bax比值,抑制Caspase-3活化,阻斷生精細(xì)胞凋亡途徑。己烯雌酚(diethylstilbestrol,DES)屬于人工合成的非甾類雌激素,曾廣泛用于各類保健品及化妝品中,也曾作為添加劑加入動(dòng)物飼料中。孕期服用DES易導(dǎo)致雄性后代生殖道畸形、睪丸發(fā)育不全、精子總數(shù)減少和精子活力降低等一系列生殖系統(tǒng)問(wèn)題[18]。
研究[19-20]發(fā)現(xiàn),LBP同樣可通過(guò)提高機(jī)體抗氧化能力,改善DES引起的小鼠損傷,增加Bcl-2/Bax比值,降低Caspase-9及p53的表達(dá),阻斷生精細(xì)胞發(fā)生凋亡。
3.2 黃芪多糖(astragalus polysaccharide,APS) APS是中藥黃芪的主要活性成分之一,是黃芪中最重要的天然有效成分,可增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能、抗炎癥、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化、延緩衰老和降血糖等。APS可以直接抑制病毒或者殺傷病毒,即APS通過(guò)與其他抗腫瘤藥物聯(lián)合應(yīng)用對(duì)腫瘤細(xì)胞具有直接殺傷作用[21]。研究[22]表明,黃芪注射液可能通過(guò)有效抑制COX-2的催化活性,減少前列腺素E2(PGE2)表達(dá)而抑制前列腺腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。其力根等[23]通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到APS可升高血清中T、LH、促性腺激素解放激素(GnRH)含量,增加小鼠體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)水平,提高清除超氧陰離子自由基的能力,明顯緩解DES誘導(dǎo)的小鼠睪丸氧化損傷。
3.3 葛根素(puerarin,PUE) PUE又名葛根黃酮,是從豆科植物野葛或甘葛藤的塊根中提取得到的一種黃酮苷,是葛根的最主要有效成分之一。PUE的化學(xué)結(jié)構(gòu)與天然雌激素類似,具有雌激素活性,其保護(hù)DNA氧化損傷的作用比雌二醇更強(qiáng)[24]。研究發(fā)現(xiàn),PUE可以通過(guò)清除氧自由基、增加抗氧化酶活性發(fā)揮抗氧化保護(hù)作用[25]。其力根等[26]研究葛根素對(duì)DES染毒小鼠的生殖損傷保護(hù)作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),葛根素也可提高睪丸組織的抗氧化活力,升高血清T、LH、GnRH含量,從而緩解DES誘導(dǎo)的睪丸損傷。但具體作用機(jī)制尚不明確。
3.4 槲皮素(quercetin,Que) Que是許多中草藥的主要有效成分,如桑寄生、三七、銀杏等。其廣泛存在植物的花、葉、果實(shí)中,具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、抗血小板聚集、免疫抑制等多種藥理作用,是植物界分布最廣的黃酮類化合物。研究[27]發(fā)現(xiàn),Que能通過(guò)提高抗氧化酶活力與抑制凋亡基因表達(dá)來(lái)保護(hù)苯并芘所致的胎盤絨毛組織細(xì)胞損傷,提高生育能力。李桂玲等[28]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明,Que可有效對(duì)抗自由基,抑制脂質(zhì)過(guò)氧化,減弱DES導(dǎo)致的生精細(xì)胞損傷。布同良[29]研究同樣發(fā)現(xiàn)Que因具有抗氧化活性,可緩解鎘及硝基酚引起的睪丸氧化損傷,并改善凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2家族蛋白的表達(dá),降低caspase-3活性,抑制精子細(xì)胞凋亡。
3.5 人參總苷(ginsenosides,GS) GS是從中藥人參中提取的有效成分。胡建剛[30]研究發(fā)現(xiàn)GS可提高細(xì)胞的抗氧化能力,升高bcl-2/bax比值,有效緩解BPA的細(xì)胞毒性作用,其機(jī)制可能是通過(guò)降低磷酸化的ERK1/2水平,增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化能力,穩(wěn)定特異蛋白Clusterin的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
中藥復(fù)方制劑是由具有多種功效的若干種中藥組成,作用靶點(diǎn)復(fù)雜,是中醫(yī)藥發(fā)展的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),也最能體現(xiàn)出中醫(yī)學(xué)整體觀念和辨證論治的精髓。
4.1 益腎生精膠囊 益腎生精膠囊是河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑,組成不詳。李俊濤等[12]觀察到益腎生精膠囊可提高鄰苯二甲酸二丁酯染毒大鼠的精子活力、濃度,降低畸形率,改善睪丸及附睪結(jié)構(gòu),提高血清T、LH水平,并且還能明顯上調(diào)Dzipl、Catsperl的表達(dá),下調(diào)Fas、c-jun的表達(dá)。推測(cè)益腎生精膠囊可能是通過(guò)保護(hù)血睪屏障,改善支持細(xì)胞功能狀態(tài),維持下丘腦—垂體—睪丸軸相對(duì)穩(wěn)定的性激素內(nèi)環(huán)境,從而保證生精上皮中各級(jí)生精細(xì)胞的正常功能,促進(jìn)精子發(fā)生。
4.2 腎氣丸 中醫(yī)補(bǔ)腎名方腎氣丸由熟地黃、山藥、山萸肉、茯苓、澤瀉、牡丹皮、附子、桂枝組成。藥理研究證實(shí),該方具有抗衰老、改善微循環(huán)、類性激素樣作用。寧艷等[13]觀察腎氣丸對(duì)甲氰菊酯染毒大鼠的保護(hù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),腎氣丸可保護(hù)受損的生殖臟器,升高睪酮,增加精子數(shù)量,降低畸形率,提高大鼠生精能力,且中藥的生殖保護(hù)作用與其劑量呈正相關(guān)。推測(cè)其可能是通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)分泌而發(fā)揮保護(hù)作用。
目前,環(huán)境污染問(wèn)題已受到全球各方面的重視,特別是EEDs的污染有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì),成為人類健康潛在的威脅因素,關(guān)系著人類的生存繁衍。實(shí)驗(yàn)證實(shí),單味中藥及中藥復(fù)方在緩解EEDs男性生殖毒性方面具有顯著的效果,因此運(yùn)用中醫(yī)藥治療是今后的一個(gè)重要研究方向。但目前仍然存在很多問(wèn)題:(1)各類中醫(yī)藥治療EEDs男性生殖毒性的具體機(jī)制尚不明確,且實(shí)驗(yàn)僅限于動(dòng)物模型和體外實(shí)驗(yàn),缺乏臨床研究;(2)EEDs種類繁多,在環(huán)境中交相存在,并且對(duì)人體的生殖毒性多為協(xié)同作用,目前實(shí)驗(yàn)多以單一毒物為主;(3)對(duì)于EEDs所致的男性生殖毒性缺少大型的流行病學(xué)調(diào)查。所以今后,需深入研究中醫(yī)藥治療EEDs男性生殖毒性的具體機(jī)制,并且以多藥物共染毒為優(yōu)先;將實(shí)驗(yàn)研究的成果轉(zhuǎn)化用于臨床研究;加強(qiáng)多樣本、大數(shù)據(jù)的流行病學(xué)調(diào)查,為臨床治療提供有力依據(jù)。
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(收稿:2016-04-01 修回:2016-08-05)
1浙江中醫(yī)藥大學(xué)(杭州 310053);2浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬寧波中醫(yī)院外科(寧波 315010)
崔云,Tel:0574-87089003;E-mail:nbszyy@sina.com