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沙苑子總黃酮對(duì)雄性生殖功能障礙模型大鼠的改善作用及機(jī)制研究

2020-08-16 08:26劉雯侯晨輝李江
中國(guó)藥房 2020年15期
關(guān)鍵詞:性激素氧化應(yīng)激機(jī)制

劉雯 侯晨輝 李江

摘 要 目的:研究沙苑子總黃酮(TFA)對(duì)腺嘌呤誘導(dǎo)的雄性生殖功能障礙模型大鼠的改善作用及機(jī)制。方法:將雄性SD大鼠分為空白組、模型組、陽(yáng)性組(五子衍宗丸,2 g/kg)和TFA低、中、高劑量組(0.05、0.1、0.2 g/kg),每組12只。各組雄性大鼠每日早上9:00灌胃相應(yīng)藥物,并于同日下午3:00灌胃腺嘌呤混懸液以復(fù)制生殖功能障礙模型(空白組除外),連續(xù)給藥35 d。給藥結(jié)束后,將各組雄性大鼠與雌性大鼠按1 ∶ 1合籠交配7 d后取出,檢測(cè)致雌鼠受孕率;采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)雄性大鼠血清中睪酮(T)、雌二醇(E2)、促卵泡激素(FSH)、促黃體激素(LH)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平;摘取雄性大鼠睪丸、附睪、精囊腺、胸腺、腎,并計(jì)算其臟器指數(shù);采用蘇木精-伊紅(HE)染色法觀察雄性大鼠睪丸、附睪及腎組織的病理學(xué)變化;采用免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)雄性大鼠腎組織中B細(xì)胞淋巴瘤/白血病2(Bcl-2)、Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)、胱天蛋白酶3(Caspase-3)、Caspase-9的蛋白表達(dá)水平。結(jié)果:與空白組比較,模型組雄性大鼠致雌鼠受孕率,睪丸、附睪、精囊腺、胸腺指數(shù),血清中T、E2、SOD、GSH-Px水平,腎組織中Bcl-2蛋白表達(dá)水平均顯著降低(P<0.01);腎指數(shù)和血清中FSH、LH、MDA、Scr、 BUN水平,腎組織中 Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平均顯著升高(P<0.01);睪丸組織中生精小管直徑變細(xì)、間距較寬,生精細(xì)胞排列紊亂;附睪管管壁增厚、排列疏松、間質(zhì)增大,管腔增生萎縮、腔內(nèi)精子聚集成團(tuán);腎組織中腎間質(zhì)纖維增生,腎小管內(nèi)可見(jiàn)大量黃色結(jié)晶。與模型組比較,陽(yáng)性組和TFA中、高劑量組雄性大鼠致雌鼠受孕率,睪丸、附睪、精囊腺、胸腺指數(shù),血清中T、E2、SOD、GSH-Px水平,腎組織中Bcl-2蛋白表達(dá)水平均顯著升高(P<0.05或P<0.01),腎指數(shù)和血清中FSH、LH、MDA、Scr、 BUN水平,腎組織中 Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平均顯著降低(P<0.05或P<0.01);TFA低劑量組上述指標(biāo)變化趨勢(shì)相同,且大部分有顯著性差異(P<0.05或P<0.01);各給藥組雄性大鼠睪丸、附睪、腎組織病理學(xué)變化均明顯減輕。結(jié)論:TFA對(duì)腺嘌呤誘導(dǎo)的雄性大鼠的生殖障礙具有顯著改善作用,其機(jī)制可能與降低性激素FSH、LH水平和下調(diào)腎組織中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá),升高性激素T、E2水平和改善機(jī)體氧化應(yīng)激水平有關(guān)。

關(guān)鍵詞 沙苑子總黃酮;生殖功能障礙;性激素;氧化應(yīng)激;機(jī)制;大鼠

ABSTRACT? ?OBJECTIVE: To study the improvement effects of Astragalus complanatus total flavonoids (TFA) on adenine-induced reproductive dysfunction model male rats and its mechanism. METHODS: Male SD rats were divided into blank group, model group, positive group (Wuzhi yanzong pill, 2 g/kg), TFA high-dose, medium-dose and low-dose groups (0.05, 0.1, 0.2 g/kg), with 12 rats in each group. Male rats in each group were given the corresponding drugs intragastrically at 9:00 a.m. every day, while the model of reproductive dysfunction was reproduced by intragastric administration of adenine suspension (except for blank group) at 3:00 p.m. on the same day, for consecutive 35 days. After medication, male rats in each group were mated with female rats by ratio of 1 ∶ 1 in cages; 7 days later, inducing-pregnancy rate of male rats were measured. ELISA assay was used to detect the serum levels of T, E2, FSH, LH, GSH-Px, SOD, MDA, Scr and BUN in male rats; the testis, epididymis, seminal vesicle, thymus and kidney of male rats were extracted and the organ index was calculated; HE staining was used to observe the pathological changes of testis, epididymis and kidney; the protein expression of Bcl-2, Bax, Caspase-3 and Caspase-9 in the renal tissue of male rats were detected by immunohistochemistry. RESULTS: Compared with blank group, the inducing-pregnancy rate of male rats, the testis, epididymis, seminal vesicle gland, thymus indexes, the serum levels of T, E2, SOD and GSH-Px, the protein expression levels of Bcl-2 in renal tissue were reduced significantly in model group (P<0.01); the renal index, the serum levels of FSH, LH, MDA, Scr and BUN, the protein expression levels of Bax, Caspase-3 and Caspase-9 in renal tissue were increased significantly (P<0.01); the diameter of seminiferous tubules in testis became thinner, the spacing was wider, and the arrangement of seminiferous cells was disordered; the wall of epididymis was thickened, the arrangement was loose, the stroma was enlarged, the lumen was proliferated and atrophied, and the sperm in the lumen wass aggregated; in renal tissue, interstitial fibers was proliferated, and a large number of yellow crystals were seen in renal tubules. Compared with model group, the inducing-pregnancy rate, the testis, epididymis, seminal vesicle gland, thymus indexes, the serum levels of T, E2, SOD and GSH-Px, the protein expression levels of Bcl-2 in renal tissue of male rats were increased significantly in the positive group, TFA medium-dose and high-dose groups (P<0.05 or P<0.01), while the renal index, the serum levels of FSH, LH, MDA, Scr and BUN, the protein expression levels of Bax, Caspase-3 and Caspase-9 in renal tissue were decreased significantly (P<0.05 or P<0.01); there was the same chage trend and most with significant difference in above indexes of TFA low-dose group (P<0.05 or P<0.01); the pathalogic changes of testis, epididymis and renal tissue were improved significantly. CONCLUSIONS: TFA can significantly improve adenine-induced reproductive dysfunction model male rats. The mechanism may be associated with reducing hormone FSH and LH level, the expression of apoptosis-related proteins in renal tissue, while increasing the level of hormone T and E2 and improving oxidant stress level.

KEYWORDS? ?Astragalus complanatus total flavonoids; Reproductive dysfunction; Horone; Oxidant stress; Mechanism; Rat

近年來(lái),隨著環(huán)境污染加劇、生活節(jié)奏加快及生育年齡延遲,不育癥患者數(shù)量急劇增加,發(fā)病率逐年上升,對(duì)人類生殖繁衍造成巨大影響[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),男性不育癥占所有不孕不育癥的35%~50%,其中弱精子癥是導(dǎo)致男性不育癥的重要因素,其病因機(jī)制尚未完全明確,且治療手段與可選擇的藥物較少[2],因此,研發(fā)防治男性生殖功能障礙的新型藥物是目前的熱點(diǎn)之一。

目前,西醫(yī)在治療弱精子癥方面雖有一定成果,但仍有部分患者的治療效果不盡人意,尚缺乏特效藥物[3]。中醫(yī)理論認(rèn)為,腎藏精而主生殖,當(dāng)腎精腎氣充足、精室充盈,方能孕育生命,因此在治療男性不育時(shí),當(dāng)先從腎著手[4-5]。沙苑子為豆科植物扁莖黃芪(Astragalus complanatus R. Brown.)的干燥成熟種子,性味甘、溫,歸肝、腎經(jīng);具有溫補(bǔ)肝腎、固精、縮尿、明目之功效,其腎助陽(yáng)之功效頗為顯著;主要用于治療腎虛腰痛、遺精早泄、遺尿尿頻、白濁帶下、眩暈、目暗昏花等[6]?,F(xiàn)代藥學(xué)研究發(fā)現(xiàn),其化學(xué)成分主要有黃酮類、三萜皂苷類、脂肪酸、氨基酸、揮發(fā)油、甾醇類等,對(duì)血壓、腦血流量、免疫功能和血液流變均有影響,且具有解熱鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、耐寒、抗疲勞、抗炎和降脂保肝的作用[7]。陳勤[8]研究發(fā)現(xiàn),沙苑子總黃酮(TFA)能顯著升高酗酒模型小鼠睪丸、附睪指數(shù),并增加其精子數(shù)量和活力,降低精子的畸變率,這提示TFA對(duì)酗酒模型小鼠的生精功能和精子細(xì)胞損傷有一定的改善效果。本研究采用腺嘌呤灌胃雄性大鼠復(fù)制生殖功能障礙模型,探討TFA對(duì)雄性生殖障礙模型大鼠精子質(zhì)量、生育能力的影響,并通過(guò)檢測(cè)大鼠血清中性激素雌二醇(E2)、睪酮(T)、促卵泡激素(FSH)、促黃體激素(LH)水平,氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平,腎功能指標(biāo)肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平,腎組織中凋亡蛋白B細(xì)胞淋巴瘤/白血病2(Bcl-2)、Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)、胱天蛋白酶3(Caspase-3)、Caspase-9蛋白表達(dá)水平等指標(biāo)變化,以期為治療男性生殖功能障礙的新藥研發(fā)及臨床應(yīng)用提供參考。

1 材料

1.1 儀器

BS-490型全自動(dòng)生化分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司);H1850R型高速冷凍離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司);JJ-12J型脫水機(jī)(武漢俊杰電子有限公司);RM2016型病理切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司);Eclipse E100型正置光學(xué)顯微鏡(日本Nikon公司);BSA2245型電子天平(德國(guó)Sartorius公司);HM-SY96A型全自動(dòng)酶標(biāo)儀(山東食安生物科技有限公司);Aperio A72數(shù)字病理系統(tǒng)[徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司]。

1.2 藥品與試劑

TFA[南京澤郎生物科技有限公司,含量:47.28%(即每100 g沙苑子提取物含總黃酮47.28 g)];五子衍宗丸(江西藥都樟樹(shù)制藥有限公司,批號(hào):20180415,規(guī)格:6 g/袋);E2、T、FSH、LH、GSH-Px、SOD、MDA、Scr、BUN酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒(蘇州卡爾文生物科技有限公司,批號(hào)分別為:E20181012A、E20181017A、E20181003A、E20181019A、E20181024A、E20181028A、E20180922A、E20181018A、E20181016A);兔抗大鼠 Bcl-2多克隆抗體、兔抗大鼠Bax單克隆抗體、兔抗大鼠Caspase-3單克隆抗體、兔抗大鼠Caspase-9多克隆抗體(美國(guó)Abcam公司,批號(hào)分別為:ab32124、ab32503、ab13847、ab32539);辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔免疫球蛋白G二抗(北京力高泰科技有限公司,批號(hào):ab205718);其余試劑均為分析純或?qū)嶒?yàn)室常用試劑,水為純凈水。

1.3 動(dòng)物

清潔級(jí)雄性、雌性SD大鼠各72只,體質(zhì)量180~220 g,購(gòu)于濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(魯)20190003。

2 方法

2.1 分組、造模與給藥

取雄性大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后,分為空白組(生理鹽水)、模型組(生理鹽水)、陽(yáng)性組(五子衍宗丸,2 g/kg,按人與大鼠體表面積折算,相當(dāng)于人臨床用藥劑量的10倍)和TFA低、中、高劑量組(0.05、0.10、0.20 g/kg,給藥劑量參考文獻(xiàn)方法[9]設(shè)置),每組12只。采用邊給藥邊造模的方式,各組大鼠于每日上午9:00灌胃相應(yīng)藥物(生理鹽水配制);于同日下午3:00,除空白組不作處理外,其余各組大鼠灌胃腺嘌呤混懸液(200 mg/kg,以0.5%羧甲基纖維素鈉配制,臨用現(xiàn)配)復(fù)制雄性大鼠生殖功能障礙模型,連續(xù)給藥35 d[10-11]。大約第30天時(shí)模型組大鼠出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、弓背、畏冷豎毛、尿量增加等情況時(shí),表明模型建立成功。

2.2 各組大鼠精子質(zhì)量評(píng)價(jià)

末次給藥后,取雌性大鼠按1 ∶ 1比例與各組雄性大鼠合籠交配,7 d后取出雄性大鼠。雌性大鼠繼續(xù)飼養(yǎng)14 d,并檢測(cè)受孕率(受孕率=受孕雌鼠數(shù)量/雌鼠總數(shù)量),以評(píng)價(jià)雄性大鼠的精子質(zhì)量。

2.3 各組大鼠血清中性激素、氧化應(yīng)激、腎功能相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)

各組雄性大鼠交配完畢取出后,腹腔注射10%水合氯醛麻醉,腹主動(dòng)脈取血3 mL,于4 ℃條件下以3 000? ?r/min離心15 min。取上清液,按ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)方法操作,檢測(cè)各組大鼠血清中E2、T、FSH、LH、GSH-Px、SOD、MDA、Scr、BUN水平。

2.4 各組大鼠臟器指數(shù)的檢測(cè)

各組雄性大鼠取血后,摘取其胸腺、睪丸、附睪、精囊腺、腎并稱定質(zhì)量,計(jì)算各臟器指數(shù)(臟器指數(shù)=臟器濕質(zhì)量/體質(zhì)量)。

2.5 各組大鼠睪丸、附睪、腎組織病理學(xué)觀察

取“2.4”項(xiàng)下各組雄性大鼠的睪丸、附睪、腎組織適量,置于10%甲醛溶液中固定,脫水,石蠟包埋,切片(3~5 ?m),然后進(jìn)行蘇木精-伊紅(HE)染色,在顯微鏡下觀察上述組織的病理學(xué)變化。

2.6 各組大鼠腎組織中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平的檢測(cè)

采用免疫組織化學(xué)法檢測(cè)。取“2.5”項(xiàng)下各組雄性大鼠的腎組織切片,進(jìn)行脫蠟,水化,抗原修復(fù),以10%山羊血清封閉抗原,加入Bax、Caspase-3單克隆抗體和Bcl-2、Caspase-9多克隆抗體(稀釋比例分別為1 ∶ 250、? ?1 ∶ 250、1 ∶ 500、1 ∶ 250),置于4 ℃條件下孵育18~24 h;以PBS洗滌2 min×3次,加入二抗(稀釋比例為1 ∶ 2 000),室溫孵育10 min;以PBS洗滌10 min×2次,二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色,在顯微鏡下觀察顯色程度;以PBS洗滌5 min×3次,蘇木精復(fù)染,1%鹽酸中分化,自來(lái)水沖洗,乙醇梯度脫水,干燥,中性樹(shù)脂封片。Aperio數(shù)字病理系統(tǒng)掃描切片并拍照,利用Image-Pro Plus 6.0軟件分析陽(yáng)性染色部分的光密度值,用來(lái)表示Bax、Bcl-2、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平。

2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以x±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 各組大鼠精子質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

與空白組比較,模型組雄性大鼠致雌鼠受孕率顯著降低(P<0.01);與模型組比較,陽(yáng)性組和TFA低、中、高劑量組雄性大鼠致雌鼠受孕率均顯著升高(P<0.05或P<0.01)。各組大鼠精子質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。

3.2 各組大鼠血清中性激素、氧化應(yīng)激、腎功能相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

與空白組比較,模型組大鼠血清中E2、T、SOD、GSH-Px水平均顯著降低(P<0.01),F(xiàn)SH、LH、MDA、Scr、 BUN水平均顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性組和TFA中、高劑量組大鼠血清中E2、T、SOD、GSH-Px水平均顯著升高(P<0.05或P<0.01),F(xiàn)SH、LH、MDA、Scr、BUN水平均顯著降低(P<0.05或P<0.01);TFA低劑量組上述指標(biāo)呈同樣變化趨勢(shì),且大部分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。各組大鼠血清中相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

3.3 各組大鼠臟器指數(shù)的檢測(cè)結(jié)果

與空白組比較,模型組大鼠腎指數(shù)顯著升高(P<0.01),睪丸、附睪、精囊腺、胸腺指數(shù)均顯著降低(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性組和TFA低、中、高劑量組腎指數(shù)均顯著降低(P<0.05或P<0.01),睪丸、附睪、精囊腺、胸腺指數(shù)均顯著升高(P<0.05或P<0.01)。各組大鼠臟器指數(shù)的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

3.4 各組大鼠睪丸、附睪、腎組織病理學(xué)觀察結(jié)果

空白組大鼠睪丸組織生精小管基膜完整,生精細(xì)胞排列規(guī)則,血管豐富,間質(zhì)細(xì)胞發(fā)育良好,近管腔處可見(jiàn)大量精子;附睪組織中附睪管排列緊密規(guī)則,管腔內(nèi)精子含量豐富、分布均勻;腎組織中腎小管內(nèi)無(wú)異物,腎單位清晰 。模型組大鼠睪丸組織生精小管直徑變細(xì),間距較寬,生精細(xì)胞排列紊亂,生精上皮變薄且層次和數(shù)量均減少;附睪組織中附睪管管壁增厚、排列疏松、間質(zhì)增大,管腔增生萎縮、腔內(nèi)精子聚集成團(tuán);腎組織中腎間質(zhì)纖維增生,腎小管內(nèi)可見(jiàn)大量黃色結(jié)晶,腎小管上皮細(xì)胞變性、壞死、呈灶狀萎縮。陽(yáng)性組和TFA低、中、高劑量組睪丸組織生精小管基膜和生精上皮變薄,生精細(xì)胞排列規(guī)則,少數(shù)生精上皮與基底部分離;附睪組織中附睪管管壁變薄、排列緊密,管腔內(nèi)精子數(shù)量增多、分布均勻;腎組織中腎小管內(nèi)結(jié)晶減少,上皮細(xì)胞萎縮、間質(zhì)纖維化情況明顯減少。各組大鼠睪丸、附睪、腎組織病理學(xué)觀察結(jié)果見(jiàn)圖1~圖3。

3.5 各組大鼠腎組織中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平測(cè)定結(jié)果

與空白組比較,模型組大鼠腎組織中Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.01),Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平均顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性組和TFA中、高劑量組大鼠腎組織中Bcl-2蛋白表達(dá)水均顯著升高(P<0.05或P<0.01),Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平均顯著降低(P<0.05或P<0.01);TFA低劑量組上述指標(biāo)呈同樣變化趨勢(shì),且大部分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。各組大鼠腎組織中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)免疫組織化學(xué)染色顯微圖見(jiàn)圖4,蛋白水平檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

4 討論

目前對(duì)男性生殖功能障礙的治療主要是通過(guò)藥物進(jìn)行干預(yù),包括抗雌激素藥物、抗氧化劑、左旋肉毒堿等,雖取得了一定療效,但也存在一定副作用[12]。弱精子癥屬于中醫(yī)“精少”“精薄”“精冷”等范疇,中藥治療多以補(bǔ)腎陽(yáng)為主,如五子衍宗丸[由枸杞子、菟絲子(炒)、覆盆子、五味子(蒸)、車前子(鹽炒)等5味中藥組成]具有補(bǔ)腎益精的功效,臨床主要用于男性腎虛精虧所致不育癥[13],基于此,本研究選擇其作為陽(yáng)性藥物。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),TFA對(duì)大鼠生殖功能障礙具有一定的改善作用[8],基于此,本研究通過(guò)灌胃腺嘌呤復(fù)制雄性大鼠生殖功能障礙模型,探討TFA對(duì)其生殖功能障礙的改善作用及可能機(jī)制。

精子的發(fā)生、成熟及睪丸的生精功能均受到下丘腦-垂體-性腺軸的調(diào)節(jié)和控制,性腺軸分泌的 FSH、LH和T直接調(diào)節(jié)人體性功能與生殖功能,以維持整個(gè)生育期的動(dòng)態(tài)平衡[14]。FSH是由垂體分泌并唯一作用于睪丸支持細(xì)胞的生殖激素,在男性成年期,F(xiàn)SH和抑制素B的分泌形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制[15]。因此,血清中FSH水平高低可反映睪丸內(nèi)支持細(xì)胞的成熟狀態(tài)及其功能,當(dāng)FSH水平高于正常機(jī)體水平時(shí),提示睪丸支持細(xì)胞功能異常。睪丸細(xì)胞受損首先會(huì)導(dǎo)致睪丸支持細(xì)胞-生精小管小管嵌合體受損,從而介導(dǎo)血清FSH水平升高,使血清中LH水平隨之代償性升高,影響精子密度[16]。本研究結(jié)果顯示,與空白組大鼠比較,模型組大鼠血清中FSH、LH水平升高,T水平降低,表明模型大鼠睪丸細(xì)胞受損;當(dāng)給予五子衍宗丸和TFA后發(fā)現(xiàn),大鼠血清中FSH、LH水平降低,T水平升高,提示TFA對(duì)生殖障礙模型大鼠睪丸受損及性激素紊亂具有一定干預(yù)作用。

氧化還原系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡調(diào)控對(duì)精子的產(chǎn)生和男性生育力維持具有重要的調(diào)控作用,精原干細(xì)胞的自我更新需要活性氧(ROS)來(lái)維持,二倍體的精原細(xì)胞分化為單倍體精子細(xì)胞的過(guò)程也需要一定濃度的ROS[17]。當(dāng)機(jī)體內(nèi)ROS堆積時(shí),會(huì)增加氧自由基含量,產(chǎn)生各種毒性作用,從而損害精子質(zhì)膜,導(dǎo)致精子質(zhì)量下降[18]。SOD水平的高低可反映機(jī)體清除氧自由基的能力,而MDA水平的高低又反映了機(jī)體細(xì)胞受氧自由基攻擊的嚴(yán)重程度;GSH-Px是抗氧化酶類,為ROS的清除提供還原力,保護(hù)細(xì)胞免受傷害[19-20]。因此,檢測(cè)生殖障礙模型大鼠血清中SOD、GSH-Px及MDA水平具有一定的意義。本研究結(jié)果顯示,與空白組比較,模型組大鼠血清中SOD、GSH-Px水平均顯著降低,MDA水平顯著升高,表明模型組大鼠抗氧化能力下降;當(dāng)給予五子衍宗丸和TFA后發(fā)現(xiàn),大鼠血清中SOD、GSH-Px水平顯著升高,MDA水平顯著降低,提示TFA可能通過(guò)增加機(jī)體抗氧化能力,改善生殖障礙模型大鼠的生精功能。

ROS大量產(chǎn)生還會(huì)增加正常組織細(xì)胞損傷及細(xì)胞凋亡的風(fēng)險(xiǎn)[21]。本研究通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白,探討TFA對(duì)生殖障礙模型大鼠腎組織的改善作用。Bcl-2與Bax是最早被發(fā)現(xiàn)參與細(xì)胞凋亡的正負(fù)調(diào)節(jié)因子,Bcl-2是抑制細(xì)胞凋亡因子,Bax是促進(jìn)細(xì)胞凋亡因子[22]。Caspase是細(xì)胞凋亡的核心,在死亡受體(Fas、DR4和DR5等) 介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑即外源性激活途徑中,其效應(yīng)物Caspase-3被激活后將產(chǎn)生生物效應(yīng)。目前普遍認(rèn)為Caspase-9是凋亡的啟動(dòng)子,是線粒體凋亡途徑的關(guān)鍵蛋白酶,處于Caspase“瀑布式”激活鏈的頂端,而Caspase-3是凋亡的主要執(zhí)行者[23]。本研究結(jié)果顯示,TFA中、高劑量組大鼠Bax、Caspase-3、Caspase-9蛋白表達(dá)水平顯著降低,Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著升高,表明TFA可能通過(guò)調(diào)節(jié)凋亡蛋白表達(dá),從而改善腎損傷。

睪丸是產(chǎn)生精子和分泌生殖激素的重要器官,附睪的主要功能是存儲(chǔ)精子并促進(jìn)其功能成熟。本研究通過(guò)病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),模型組大鼠睪丸生精上皮變薄,生精細(xì)胞排列紊亂、層次和數(shù)量均減少; 附睪管管壁增厚、排列疏松,管腔增生萎縮,管腔內(nèi)精子聚集成團(tuán),由此推測(cè)雄性大鼠性激素的紊亂可能與睪丸、附睪病變有關(guān)。經(jīng)TFA干預(yù)后,以上病理變化均有所改善,表明TFA可減輕雄性大鼠生殖功能損傷。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),生殖障礙患者多伴隨腎組織病理?yè)p傷,表現(xiàn)出腎功能不全[24]。本研究也發(fā)現(xiàn),模型組雄性大鼠腎組織出現(xiàn)大量棕黃色結(jié)晶;同時(shí),腎功能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示,模型組大鼠血清中Scr、BUN水平也顯著升高。經(jīng)TFA干預(yù)后,大鼠腎組織病理?yè)p傷有所改善,血清中Scr、BUN水平顯著降低,表明TFA可明顯減輕大鼠腎組織病理學(xué)變化。

綜上所述,TFA對(duì)雄性大鼠生殖功能障礙具有一定的改善作用,其機(jī)制可能與降低性激素FSH、LH水平和下調(diào)腎組織中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá),升高性激素T、E2水平和改善機(jī)體氧化應(yīng)激水平有關(guān)。

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(收稿日期:2020-04-07 修回日期:2020-05-13)

(編輯:唐曉蓮)

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