陳 凱 劉浩然 蘇燕慧 喻蘇青 齊敏友
(浙江工業(yè)大學(xué),浙江 杭州 313000)
衰老的特征之一為性腺功能的退化〔1,2〕。從50歲開始,男性睪丸組織就出現(xiàn)退行性變化;睪丸重量減輕,生精細(xì)胞散在分布或者缺無,支持細(xì)胞稀少,間質(zhì)細(xì)胞隨年齡遞減,血清睪酮水平下將〔3,4〕。以D-半乳糖皮下注射可造成實(shí)驗(yàn)動物快速衰老,在性腺的損傷方面可表現(xiàn)出與自然衰老相似的特征〔5〕。淫羊藿是傳統(tǒng)的補(bǔ)腎藥,淫羊藿苷是其主要的有效成分之一,目前研究表明,其可明顯促進(jìn)幼年小鼠附睪及精囊的發(fā)育〔6〕。本實(shí)驗(yàn)以D-半乳糖造成小鼠衰老模型,觀察淫羊藿苷對衰老小鼠睪丸組織特異性酶類、氧化應(yīng)激指標(biāo)的改變,并從病理組織學(xué)觀察其對睪丸病變的影響,了解淫羊藿苷對衰老小鼠睪丸病變的作用,為其防治男性睪丸病變提供藥理學(xué)依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 動物 健康雄性昆明種小鼠32只,體重(20±2)g。由浙江醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心提供。合格證號:SCXK(浙)2008-0033。
1.1.2 藥物、試劑及儀器 淫羊藿苷(規(guī)格:98%,HPLC),由西安小草植物科技有限公司提供,淡黃色粉末;D-半乳糖(Amresco)分裝,南京生興生物技術(shù)有限公司提供??捡R斯亮藍(lán)測試盒、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、乳酸脫氫酶(LDH)、酸性磷酸酶(ACP)、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GT)試劑盒,由南京建成生物工程有限公司提供。睪酮檢測試劑盒,由天津九鼎生物工程有限公司提供。紫外分光光度計(jì)、離心沉淀機(jī)(鞏義市英峪予華儀器廠)、電子天平(型號104,Made by Mettler-Toledo Group)、恒溫水浴箱(型號 WB22,Made in German)。
1.2 方法
1.2.1 D-半乳糖致衰老小鼠睪丸退行性病變模型的制作及分組 雄性小鼠每日皮下注射予200 mg/kg的D-半乳糖1次,連續(xù)30 d造成衰老模型。將造模小鼠分為模型組、淫羊藿苷高、低劑量組,另加一組正常小鼠為對照,正常對照組皮下給予相同體積的生理氯化鈉溶液。造模30 d后,正常組與模型組給予0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)口服。其余兩組分別給予淫羊藿苷(口服,50、100 mg/kg)。藥物混懸于0.5%CMC-Na中,每日給藥1次,連續(xù)20 d。
1.2.2 臟器系數(shù) 處死動物,取出睪丸、附睪、精囊腺,精密稱重并計(jì)算臟器指數(shù)(臟器重量/體重量)。
1.2.3 生化檢測 取血清以放射免疫法檢測睪酮。取右側(cè)睪丸組織以生理鹽水制成勻漿,檢測 SOD、MDA、LDH、ACP、γ-GT的活性。
1.2.4 組織學(xué)檢測 取左側(cè)睪丸組織以4%多聚甲醛固定,沿其長軸垂直于曲細(xì)精管走向剖開,經(jīng)石蠟包埋切片,蘇木素-伊紅(HE)染色,于光鏡下觀察。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)學(xué)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,數(shù)據(jù)以x±s表示。采用單因素方差分析,并作組間兩兩比較。
2.1 淫羊藿苷對性腺及附性器官臟器指數(shù)的改善 模型組睪丸臟器系數(shù)較對照組降低,隨著藥物濃度的增加,接近正常水平,提示淫羊藿苷治療組臟器系數(shù)都有所增大(P<0.05或0.01)。見表1。
表1 淫羊藿苷對睪丸臟器系數(shù)的影響(x ± s,n=8)
2.2 淫羊藿苷對睪丸組織SOD和MDA活性的影響 衰老模型組與對照組相比,其睪丸SOD顯著降低(P<0.01),而MDA含量顯著升高(P<0.05),顯示出機(jī)體抗氧化能力下降,而脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物增多。淫羊藿苷組都能不同程度地提高衰老小鼠睪丸SOD活性,同時(shí)降低MDA含量(P<0.05或0.01),呈現(xiàn)量效關(guān)系。見表2。
表2 淫羊藿苷對大鼠睪丸組織SOD和MDA的影響(x ± s,n=8)
2.3 淫羊藿苷對睪丸特異性酶ACP、γ-GT、LDH活性的影響
造模30 d后,模型組相對于正常組均下降(P<0.05或0.01)。高濃度淫羊藿苷治療組ACP、γ-GT、LDH活性相對于模型組上升41.43%、64.47%、36.14%(P<0.05或P<0.01)。見表3。
2.4 淫羊藿苷對血清睪酮的影響 模型組小鼠血清睪酮水平〔(10.32±1.03)nmol/L〕相比對照組明顯下降〔(19.57±1.68)nmol/L〕(P < 0.01),淫 羊 藿 苷 50、100 mg/kg 組〔(13.73±1.22)nmol/L,(15.69±1.04)nmol/L〕有明顯改善(P <0.01)。
表3 淫羊藿苷對特異性酶ACP、γ-GT、LDH活性的影響(x ± s,n=8,U/g)
2.5 淫羊藿苷對睪丸組織結(jié)構(gòu)的影響 睪丸組織HE染色,于光鏡下觀察。結(jié)果表明:正常組小鼠睪丸各級生精細(xì)胞豐富,生精細(xì)胞與支持細(xì)胞排列有序;D-半乳糖致衰老模型組睪丸各級生精細(xì)胞顯著減少,支持細(xì)胞少,甚至成空泡,細(xì)胞排列紊亂。淫羊藿苷低劑量組生精細(xì)胞相對模型組增多,排列稀疏;淫羊藿苷高劑量組生精細(xì)胞相對模型組增多,排列較為整齊,與正常組較為接近。見圖1。
圖1 淫羊霍苷對D-半乳糖模型小鼠睪丸組織結(jié)構(gòu)的作用(HE,×100)
D-半乳糖致衰老模型是目前應(yīng)用最多的衰老模型之一,連續(xù)給動物注射大劑量D-半乳糖后使機(jī)體細(xì)胞內(nèi)半乳糖濃度升高,在醛糖還原酶的催化下還原成半乳糖醇,其不能被細(xì)胞進(jìn)一步代謝而堆積在細(xì)胞內(nèi)影響正常的滲透壓,從而導(dǎo)致細(xì)胞腫脹和功能障礙,細(xì)胞發(fā)生凋亡,最終致使衰老的發(fā)生〔7〕。全身性的衰老使得下丘腦-垂體-性腺軸(HPG)功能減退〔8〕,睪丸逐步出現(xiàn)退行性病變,睪酮分泌減少,精子數(shù)目減少,性欲減退〔9〕。
睪丸中特異性酶在精子發(fā)生與成熟過程中也起重要作用。ACP主要位于支持細(xì)胞和精子的溶酶體內(nèi),其作用是清除受損或衰老細(xì)胞,保持機(jī)體的正常代謝和生理功能,其活力的高低可作為衡量是否有生精障礙的指標(biāo),LDH促進(jìn)能量代謝及生精上皮的成熟,而γ-GT則為精子的成熟提供酸性環(huán)境〔10〕。本次研究提示淫羊藿苷可以保護(hù)酶的活力,防止各級生精細(xì)胞,生精上皮的損傷,促進(jìn)生精細(xì)胞能量的生成,從而對衰老模型小鼠睪丸的病變有保護(hù)作用。
睪酮水平對精子發(fā)生和成熟有著重要的生理作用,睪丸內(nèi)的睪酮釋放后,被選擇性地輸送到曲細(xì)精管中,與曲細(xì)精管Sertoli細(xì)胞內(nèi)的雄激素受體及管腔中的雄激素結(jié)合蛋白結(jié)合,促使精子發(fā)生和成熟。衰老可以使睪丸逐步出現(xiàn)退行性病變,睪酮分泌減少,本實(shí)驗(yàn)中衰老模型小鼠血清睪酮明顯減少,淫羊藿苷能在一定程度上恢復(fù)睪丸的功能,促進(jìn)睪酮的分泌。另外,氧化應(yīng)激參與了衰老的發(fā)生,本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:模型組的生成酶系MDA過多,體內(nèi)清除活性氧的酶系SOD降低,說明D-半乳糖致衰老模型小鼠睪丸中氧化應(yīng)激狀態(tài)增強(qiáng),加重了睪丸病變的損傷,而淫羊藿苷顯示具有較好的抗氧化能力。
淫羊藿是傳統(tǒng)的補(bǔ)腎藥,具有補(bǔ)腎壯陽、強(qiáng)筋骨、祛風(fēng)濕作用,廣泛用于不孕、不育、性功能障礙以及風(fēng)濕病的治療。淫羊藿苷是淫羊藿主要的有效成分之一,本研究結(jié)果表明:淫羊藿苷對上述睪丸退行性病變有明顯的改善,其作用呈劑量依賴性。其作用機(jī)制可能與睪丸抗氧化作用及促進(jìn)睪酮分泌有一定的關(guān)系。
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