倪子寒 許曉燕 李芳 余夢瑤
酗酒導(dǎo)致性功能損害和衰老,已得到廣泛認可。在性功能研究方面,Van Thiel等早在20世紀80年代就總結(jié)認為,慢性酒精濫用可損傷下丘腦-垂體-性腺功能,并進一步損傷男性生殖功能。Peugh等總結(jié)前人研究資料認為,急性大劑量飲酒和慢性酒精濫用會明確損傷男性性功能。過量飲酒對女性月經(jīng)周期、激素分泌、卵泡發(fā)育、子代發(fā)育都有不利影響。而在衰老研究方面,Dixit等研究認為,酗酒能夠減少端粒長度。Topiwala等發(fā)現(xiàn)酒精和端粒長度之間存在潛在的閾值關(guān)系,過量飲酒會縮短端粒長度。
然而,適度飲酒對人體性功能和衰老的影響則存在較大爭議。例如,Cheng等和Chew的兩項回顧性研究認為,少量到中等的慢性酒精飲用對男性ED有改善作用,而Maugeri等研究發(fā)現(xiàn),在沒有酒精濫用和依賴的情況下,飲酒對端粒長度沒有影響。
聽花酒是以優(yōu)質(zhì)白酒為原酒,通過定向菌和特制香曲二次發(fā)酵、精餾濃縮等專有的白酒減害增益工藝釀制而成,具有同時激活交感與副交感神經(jīng)的雙激活作用。前期研究發(fā)現(xiàn),聽花酒對男性、女性性激素和血清NO含量有一定的改善作用。適度長期飲用聽花酒對人體性功能和衰老有何影響,目前尚未明確。本研究擬通過對大鼠交配行為、動情周期、血清激素水平、生殖器官臟器系數(shù)和組織病理、血清及主要性器官NO濃度和NOS活力及外周血白細胞端粒長度的影響研究,評價聽花酒對大鼠性功能和外周血白細胞端粒長度的作用。
一、材料
1.試驗動物。雄性大鼠性功能和外周血白細胞端粒長度試驗雄性SD大鼠,SPF級,48只,體重200-220g;雌性SD大鼠,SPF級,60只,體重180-200g,均購自四川省中醫(yī)藥科學(xué)院實驗動物中心,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(川)2018-19。
雌性大鼠性功能和外周血白細胞端粒長度試驗采用雌性SD大鼠,SPF級,48只,體重220-240g,購自湖南斯萊克景達實驗動物有限公司,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2019-0004。
以上動物均飼養(yǎng)于四川省中醫(yī)藥科學(xué)院實驗動物中心SPF屏障系統(tǒng)內(nèi),實驗動物使用許可證號:SYXK(川)2018-100)。
2.試驗樣品與試劑。聽花酒(醬香風(fēng)格白酒,53°),宜賓聽花酒業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司提供,批號:20220309。聽花酒臨用前分別用蒸餾水稀釋4、8、16倍,密封置于4℃保存,72h內(nèi)使用完畢。醬香原酒(53°),宜賓聽花酒業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司提供,批號:20220322。醬香原酒臨用前用蒸餾水稀釋8倍,密封置于4℃保存,72h內(nèi)使用完畢。食用酒精(95%),購自成都市長聯(lián)化工試劑有限公司,批號:20211228。將食用酒精用蒸餾水稀釋至53%,密封置于4℃保存。臨用前取53%食用酒精以蒸餾水稀釋8倍,密封置于4℃保存,72h內(nèi)使用完畢。
苯甲酸雌二醇注射液(2mL:4mg),獸藥字:120032511,批號:20220201,購自合肥新科信動物藥業(yè)有限公司。黃體酮注射液(1mL:50mg),獸藥字:120031439,批號:20220201,購自合肥新科信動物藥業(yè)有限公司。
血清睪酮(T)ELISA試劑盒、促卵泡激素(FSH)ELISA試劑盒、黃體生成素(LH)ELISA試劑盒、雌二醇(E2)ELISA試劑盒、孕酮(P)ELISA試劑盒,購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司。NO測定試劑盒、總一氧化氮合成酶(NOS)測試盒、總蛋白測定試劑盒、HE染液,購自南京建成生物工程研究所。DNA提取試劑盒、熒光定量PCR試劑盒、DNA Marker,購自生工生物工程(上海)股份有限公司。
其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
二、方法
1.動物分組與給藥。動物適應(yīng)性飼養(yǎng)7d后,按體重隨機分為6組——正常組、食用酒精組、醬香原酒組、聽花高劑量組、聽花中劑量組、聽花低劑量組,每組8只。食用酒精組每日灌胃8倍稀釋的53%食用酒精,灌胃體積1mL/100g體重,相當(dāng)于每日飲用53%食用酒精1.25mL/kg。醬香原酒組每日灌胃8倍稀釋的醬香原酒,灌胃體積1mL/100g體重,相當(dāng)于每日飲用醬香原酒(53)1.25mL/kg。聽花高劑量組、聽花中劑量組、聽花低劑量組每日灌胃4倍、8倍、16倍稀釋的聽花酒,灌胃體積1mL/100g體重,分別相當(dāng)于每日飲用聽花酒(53)2.5mL/kg、1.25mL/kg、0.625mL/kg。正常組灌胃蒸餾水,灌胃體積1mL/100g體重。各組動物均連續(xù)灌胃30d。
2.對雄性大鼠交配行為的影響。交配行為試驗雌性動物的準備:交配試驗前14d,雌性大鼠腹腔注射350mg/kg水合氯醛麻醉,腹部兩側(cè)開口,分離兩側(cè)卵巢及子宮。結(jié)扎子宮末端后剪去卵巢,縫合創(chuàng)面。每只大鼠腹腔注射青霉素10萬U,連續(xù)3d。手術(shù)后自由飲食。交配行為試驗前48h,每只雌性大鼠皮下注射苯甲酸雌二醇40μg;交配行為試驗前4h,每只雌性大鼠皮下注射黃體酮500μg,使之處于動情期。
給藥結(jié)束后當(dāng)日,在19:00-23:00時測定雄性大鼠的交配行為。實驗室保持安靜,燈光要微弱、暗紅,將雄性大鼠單獨放入交配盒中5min以適應(yīng)環(huán)境,然后每盒放入處于動情期的雌性大鼠1只,觀察并記錄從雌鼠投入至雄鼠首次騎跨雌鼠的時間(騎跨潛伏期)、雄鼠首次插入的時間(插入潛伏期)、雄鼠首次射精的時間(射精潛伏期),以及騎跨次數(shù)、插入次數(shù)和射精次數(shù)。若大鼠未發(fā)生騎跨、插入、射精行為,則相應(yīng)行為潛伏期記為1200s。統(tǒng)計20min內(nèi)各組發(fā)生騎跨、插入、射精的動物數(shù),計算騎跨百分率、插入百分率和射精百分率。
3.對雌性大鼠動情周期的影響。自給藥第17d起,每日兩次(8:00-9:00、20:00-21:00)對雌性大鼠進行陰道脫落細胞涂片檢測,確定動情周期階段,連續(xù)14d。參考Hubscher等的方法進行操作。將大鼠倒放在手掌上,用移液器吸取20μL生理鹽水,輕輕插入大鼠陰道,反復(fù)沖洗5下,吸出抽吸液并滴于載玻片上,涂片,在顯微鏡下觀察。動情周期階段判定標準如表1所示。
4.對大鼠血清激素水平的影響。給樣結(jié)束后,大鼠以350mg/kg水合氯醛腹腔注射麻醉,腹主動脈采血,2000rpm離心10min,收集血清,-80℃下保存?zhèn)溆?。按相?yīng)ELISA試劑盒說明書操作流程,分別測定血清T、FSH、LH、E2、P激素水平。
5.對大鼠生殖器官臟器系數(shù)和組織病理的影響。大鼠采血后,解剖雄性大鼠陰莖、睪丸、附睪、前列腺、包皮腺、精囊腺和雌性大鼠陰道、卵巢、子宮并稱重,計算臟器系數(shù)。臟器系數(shù)(g/100g體重)=(臟器質(zhì)量/大鼠體重)×100。取左側(cè)睪丸、附睪、部分陰莖及前列腺、包皮腺、精囊腺和左側(cè)卵巢、子宮、部分陰道于4%多聚甲醛中固定,制備石蠟切片,HE染色,觀察組織病理形態(tài)。
6.對大鼠血清和主要性器官NO、NOS的影響。取右側(cè)睪丸、附睪及部分陰莖和右側(cè)卵巢、子宮及部分陰道,分別稱重后剪碎,加入9倍體積生理鹽水,于冰浴中勻漿,勻漿經(jīng)3000rpm離心10min,收集上清液。按試劑盒說明書測定大鼠血清和主要性器官組織勻漿上清液中NO含量和NOS活性。
7.對雄性大鼠陰莖組織cGMP含量的影響。取陰莖勻漿上清液,按ELISA試劑盒說明書操作流程,測定陰莖組織cGMP含量。
8.外周血白細胞端粒長度測定。按照DNA提取試劑盒說明書,提取大鼠血液DNA,用瓊脂糖電泳檢測DNA質(zhì)量,并計算濃度。參考Cawthon和Shoeb方法設(shè)計引物(表2)。熒光定量PCR反應(yīng)體系(50μL)為:2×SG Fast qPCR Master Mix 25μL,基因組DNA(20ng/μL)1μL,正向、反向引物(10μM)各2μL,超純水補足至50μL。端粒PCR條件為:預(yù)變性95℃ 3min,擴增20個循環(huán):95℃ 30s,54℃ 2min,72℃ 10s,循環(huán)完成后進行熔解曲線分析。AT1 PCR條件為:預(yù)變性95℃ 3min,擴增40個循環(huán):95℃ 30s,58℃ 1min,72℃ 10s,循環(huán)完成后進行熔解曲線分析。PCR反應(yīng)完成后,采用icycler軟件計算各樣品Ct值,應(yīng)用2-ΔΔCt法得出端粒相對長度。
三、結(jié)果
1.聽花酒對大鼠體重及一般狀態(tài)的影響。在所有時間點,各組大鼠體重未見顯著性差異(P>0.05)。整個給藥過程中,除聽花高劑量組動物在第一周給藥后,出現(xiàn)自發(fā)活動減少、耳廓皮膚變紅等表現(xiàn)外,其余時間各組動物均未見一般狀態(tài)的異常改變。
2.聽花酒對雄性大鼠交配行為的影響。雄性大鼠交配行為試驗結(jié)果顯示(表3),食用酒精組騎跨、插入、射精潛伏期均較正常組有較大幅度延長,但沒有顯著性差異(P>0.05);騎跨、插入和射精次數(shù)較正常組減少,其中插入和射精次數(shù)具有顯著性差異(P<0.05)。與食用酒精組比較,聽花低劑量組和中劑量組騎跨、插入、射精潛伏期有一定幅度的縮短,但沒有顯著性差異(P>0.05);插入和射精次數(shù)顯著增加,具有顯著性差異(P<0.05)。同時發(fā)現(xiàn),與醬香原酒組相比,聽花中劑量組騎跨、插入、射精潛伏期有一定幅度的縮短,而騎跨、插入、射精次數(shù)有一定提高。
3.聽花酒對雌性大鼠動情周期的影響。觀察雌性各組動物的動情周期發(fā)現(xiàn)(表4),與正常組比較,食用酒精組動情前期、動情期、動情后期時間縮短,動情間期延長,但無顯著性差異(P>0.05);與食用酒精組比較,聽花低、中、高劑量組動情前期、動情期均有所延長,而動情間期縮短,但無顯著性差異(P>0.05)。
4.聽花酒對大鼠血清激素水平的影響。雄性大鼠血清激素測定結(jié)果顯示(表5),食用酒精組T略有降低,聽花各劑量組T較食用酒精組均有所提高,但不具有顯著性差異(P>0.05)。同時,聽花低、中劑量組T較醬香原酒組也有所提高。雌性大鼠血清激素測定結(jié)果顯示(表6),聽花各劑量組T較正常組、食用酒精組、醬香原酒組均有一定提高,但不具有顯著性差異(P>0.05)。與醬香原酒比較,聽花各劑量組P有升高,聽花中、高劑量組的P高于正常組,聽花高劑量的E2高于正常組和酒精組,但不具有顯著性差異(P>0.05)。
5.聽花酒對大鼠生殖器官臟器系數(shù)和組織病理的影響。解剖發(fā)現(xiàn),各組雌、雄大鼠的生殖器官質(zhì)地、色澤、大小等無明顯異常改變。比較臟器重量(表7、表9)和臟器系數(shù)(表8、表10)發(fā)現(xiàn),雄性動物中,食用酒精組睪丸、附睪重量和系數(shù)較正常組有所減少,而前列腺重量和系數(shù)有所增加,但不存在統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。與食用酒精組比較,聽花中劑量組睪丸重量和系數(shù)有所增加,前列腺重量和系數(shù)有所降低,但未見顯著差異(P>0.05)。雌性動物中,與正常組比較,食用酒精組卵巢重量和系數(shù)有所減少,子宮、陰道重量和系數(shù)有所增加;與食用酒精組相比,聽花低、中、高劑量組卵巢重量和系數(shù)均有所增加,子宮、陰道重量和系數(shù)有所減少,但不具有顯著性差異(P>0.05)。
6.聽花酒對大鼠血清和主要性器官NO、NOS的影響。雄性動物NO、NOS測定結(jié)果顯示(表11、表12),食用酒精組陰莖勻漿中NO濃度較正常組有顯著降低(P<0.05),聽花酒低劑量組和中劑量組與食用酒精組相比陰莖勻漿中NO濃度升高,具有顯著性差異(P<0.05),同時聽花各劑量組陰莖NO均高于醬香原酒組。食用酒精組陰莖勻漿中NOS活性較正常組有顯著降低(P<0.05),聽花酒低劑量組和中劑量組與食用酒精組相比陰莖勻漿中NOS活性升高,其中小劑量組有極顯著差異(P<0.01),中劑量組有顯著性差異(P<0.05),兩者較醬香原酒組也有一定提升。
雌性動物NO、NOS測定結(jié)果顯示(表13、表14),聽花酒各劑量組陰道NO較食用酒精組和醬香原酒組都有一定提高,低、高劑量組NO含量高于正常組,但未見顯著性差異(P>0.05)。聽花酒各劑量組陰道NOS活性均較正常組、食用酒精組、醬香原酒組有所提高(P>0.05)。
7.聽花酒對雄性大鼠陰莖組織cGMP含量的影響。結(jié)果表明(表15),與正常組相比,食用酒精組陰莖勻漿中cGMP含量顯著降低(P<0.05),而聽花各劑量組陰莖勻漿中cGMP含量較食用酒精組有一定恢復(fù),其中低劑量組與食用酒精組相比具有顯著性差異(P<0.05)。
8.聽花酒對大鼠外周血白細胞端粒長度的影響。根據(jù)表16、17可知,與正常組比較,食用酒精組外周血白細胞端粒相對長度大幅減少,雄性、雌性分別縮短11.88%和11.00%,但未見顯著性差異(P>0.05)。與正常組相比,聽花酒各劑量組端粒相對長度無明顯變化,但與食用酒精組相比,聽花酒各劑量組端粒相對長度有所恢復(fù),雄性動物低、中、高劑量組分別較食用酒精組增加16.85%、13.48%、8.99%,雌性動物低、中、高劑量組分別較食用酒精組增加10.11%、11.23%、8.99%,但也未見顯著性差異(P>0.05)。
四、討論
酒可助性這句話,在古今中外的文化中有著廣泛的認可度,但也一直受到大量質(zhì)疑。酗酒可導(dǎo)致性功能損害已獲得廣泛認可,但適度飲酒對人體性功能的作用則存在爭議。一些研究認為飲酒對性功能的復(fù)雜影響,可能與其在心理學(xué)和藥理學(xué)兩方面相互作用的結(jié)果相關(guān)。
聽花酒作為一種采用特有的減害增益工藝釀造的白酒,適量長期飲用對人體性功能有何作用,目前尚未研究。為此,本研究以不引起大鼠出現(xiàn)醉酒狀態(tài)的最大劑量2.5mL/kg為起點,采用2.5mL/kg、1.25mL/kg、0.625mL/kg劑量連續(xù)灌胃雄性大鼠30d,通過測定對大鼠交配行為、動情周期、血清激素水平、生殖器官臟器系數(shù)和組織病理、血清及主要性器官NO濃度和NOS活力的影響,評價聽花酒對大鼠性功能的影響。
雄性大鼠交配行為結(jié)果顯示,食用酒精能夠顯著降低雄性大鼠插入和射精次數(shù)(P<0.05),并在一定程度上延長騎跨、插入、射精潛伏期,而聽花酒低、中劑量組與食用酒精組相比能夠顯著增加插入和射精次數(shù)(P<0.05),并縮短騎跨、插入、射精潛伏期,且與正常組相比無顯著性差異(P>0.05)。同時,與醬香原酒組相比,聽花中劑量組騎跨、插入、射精潛伏期有一定幅度的縮短,但騎跨、插入、射精次數(shù)有一定提高。以上結(jié)果表明,聽花酒不會引起在同等劑量食用酒精組中出現(xiàn)的性功能明顯下降,且與醬香原酒組表現(xiàn)相比也有一定提升。雌性大鼠動情周期結(jié)果顯示,與食用酒精組比較,聽花低、中、高劑量組動情前期、動情期均有延長趨勢,而動情間期有縮短趨勢,盡管無顯著性差異,但提示聽花酒可能減少食用酒精對雌性動情周期的影響。
睪酮是維持雄性性功能的最重要激素,也與女性性欲有密切關(guān)系。血清激素檢測發(fā)現(xiàn),盡管未見顯著性差異,但在雄性和雌性大鼠中,聽花酒各劑量組T含量均較食用酒精組和醬香原酒組更高,甚至在雌性大鼠中高于正常組,提示聽花酒可能對食用酒精引起的T降低有恢復(fù)作用,且效果優(yōu)于醬香原酒。
生殖器官解剖和組織病理檢測發(fā)現(xiàn),聽花酒對雄性和雌性生殖器官臟器系數(shù)和組織病理均無顯著影響(P>0.05),提示在本試驗劑量和時間條件下,聽花酒不會引起大鼠生殖系統(tǒng)的明顯改變。
NO作為一種信號分子和一種活性氧物質(zhì),在生殖系統(tǒng)中發(fā)揮著重要而復(fù)雜的生理作用和病理作用,被認為是誘發(fā)陰莖平滑肌松弛和海綿體充盈產(chǎn)生勃起的主要物質(zhì),此外還具有抑制血小板在血管內(nèi)皮表面聚集粘附的作用,防止陰莖勃起時海綿體血竇內(nèi)血栓的停滯。食用酒精能夠顯著降低雄性大鼠陰莖NO含量和NOS活性(P<0.05),而聽花低、中劑量組NO含量和NOS活性顯著高于食用酒精組(P<0.05),且與正常組相比沒有顯著差異(P>0.05),并優(yōu)于醬香原酒組。在陰道中,NO還對陰道血流的調(diào)節(jié)以及平滑肌的松弛起主要作用。本研究發(fā)現(xiàn),盡管沒有顯著性差異,但聽花酒各劑量組雌性大鼠陰道NO含量和NOS活性較食用酒精組、醬香原酒組都更高,提示聽花酒在改善雌性陰道NO相關(guān)功能方面也具有有益作用。
NO/cGMP途徑是調(diào)控勃起功能的重要途徑之一,cGMP作為NO下游信號分子激活后續(xù)級聯(lián)反應(yīng)。本研究也發(fā)現(xiàn),食用酒精組陰莖勻漿中cGMP含量顯著降低(P<0.05),而聽花各劑量組陰莖勻漿中cGMP含量較食用酒精組有一定恢復(fù),其中低劑量組與食用酒精組相比具有顯著性差異(P<0.05),并優(yōu)于醬香原酒組。
以上結(jié)果提示,聽花酒能夠避免食用酒精引起的陰莖NO含量下降和NOS活性降低,并且增強NO/cGMP途徑信號強度。
一些研究表明,酒精攝入量與死亡率之間存在U型曲線關(guān)系,適度飲酒與衰老的關(guān)系尚無定論。近年來,一些研究試圖利用端粒長度來評價適度飲酒與健康的關(guān)系。端粒是位于線性染色體末端的DNA-蛋白結(jié)構(gòu),具有維持基因組穩(wěn)定性的作用。由于真核生物DNA復(fù)制的固有機制,每次有絲分裂均會導(dǎo)致端粒縮短,當(dāng)縮短到一定長度時,細胞即停止分裂進入衰老狀態(tài),進而發(fā)生細胞功能退化與凋亡。除與衰老相關(guān)以外,端粒還作為DNA損傷的分子信標激活修復(fù)機制或在極端情況下啟動細胞死亡途徑。Topiwala等研究發(fā)現(xiàn),酒精和端粒長度之間存在潛在的閾值關(guān)系,過量飲酒可能會縮短端粒長度。Maugeri等研究發(fā)現(xiàn),在沒有酒精濫用和依賴的情況下,飲酒對端粒長度沒有影響。
本研究發(fā)現(xiàn),1.25mL/kg食用酒精連續(xù)灌胃雄性、雌性大鼠30d,可使其外周血白細胞端粒長度有較大幅度減少,而灌胃2.5mL/kg、1.25mL/kg、0.625mL/kg聽花酒,動物外周血白細胞端粒長度較正常組無明顯變化,且較食用酒精組有所恢復(fù)。盡管以上結(jié)果雖未見統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),但數(shù)據(jù)趨勢提示,食用酒精可能對大鼠外周血白細胞端粒相對長度有縮短作用,聽花酒中除乙醇外的其他發(fā)酵組分可能提高食用酒精所致端??s短作用的閾值,使端粒相對長度維持在與正常組相當(dāng)?shù)乃健?/p>
綜合上述研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),食用酒精能夠引起雄性大鼠交配行為變?nèi)酢㈥幥oNO含量降低和NOS活性下降等性功能不利改變,并表現(xiàn)出縮短外周血白細胞端粒長度趨勢,而聽花酒能夠避免食用酒精的上述不利影響,且部分指標優(yōu)于醬香原酒,提示其在特殊的減害增益釀酒工藝中形成的某些活性物質(zhì)能夠拮抗乙醇對機體性功能和端粒長度的不利影響。飲酒對人體性功能的影響是神經(jīng)心理學(xué)和藥理學(xué)兩方面的綜合結(jié)果,本研究側(cè)重于從藥理學(xué)方面評價聽花酒的作用,可能與人體試驗中包含神經(jīng)心理學(xué)和藥理學(xué)兩方面因素的實驗結(jié)果有所差異,因此,聽花酒對人體性功能的研究還有待進一步深入探索。而在衰老研究方面,適度飲用聽花酒更長的時間是否能夠延緩端粒磨損,或者聽花酒較普通白酒對端??s短有更高的閾值,也是未來可以開展的研究內(nèi)容。