周 茜,楊 林,張文靜,肖 娜
薯蕷皂苷元對(duì)少弱精子癥小鼠精子質(zhì)量和生殖系統(tǒng)氧化應(yīng)激損傷的影響
周 茜,楊 林,張文靜,肖 娜?
(湖北文理學(xué)院 醫(yī)學(xué)院,湖北 襄陽(yáng) 441053)
目的:研究薯蕷皂苷元對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的少弱精子癥模型小鼠精液質(zhì)量及生殖系統(tǒng)氧化應(yīng)激損傷的影響.方法:50只小鼠隨機(jī)分為5組:正常組,模型對(duì)照組,薯蕷低劑量組,薯蕷中劑量組,薯蕷高劑量組,每組10只.除正常組外的各組小鼠以環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)少弱精子癥模型,觀察薯蕷皂苷元對(duì)模型小鼠精子質(zhì)量,臟器系數(shù)以及睪丸組織中SOD、MDA、T-AOC、ROS含量的影響.結(jié)果:與模型對(duì)照組比較,薯蕷中、高劑量組小鼠的睪丸、附睪臟器系數(shù)顯著提高(P<0.05);同時(shí)薯蕷三個(gè)劑量組小鼠的精子質(zhì)量和睪丸中SOD活力及T-AOC含量均提高,MDA、ROS含量均降低(P<0.05).結(jié)論:薯蕷皂苷元能改善少弱精子癥模型小鼠的精子質(zhì)量,提高臟器系數(shù),減輕睪丸組織的氧化應(yīng)激損傷.
薯蕷皂苷元;小鼠;少弱精子癥;生殖系統(tǒng);氧化應(yīng)激
少弱精子癥是造成男性不育的最常見(jiàn)原因,且發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì),但目前仍缺乏有效的治療手段[1-2],而中藥具有毒副作用小的優(yōu)勢(shì),且獲得了較為滿意的療效.本研究選擇的是山藥提取物薯蕷皂苷元.由于山藥有平補(bǔ)脾腎之功效,從中提取的薯蕷皂苷元與體內(nèi)甾體激素分子結(jié)構(gòu)相似,被人體吸收后,可促進(jìn)性激素、皮質(zhì)激素等甾體類激素的生物合成[3].本實(shí)驗(yàn)采用環(huán)磷酰胺制備少弱精子癥小鼠模型,并觀察薯蕷皂苷元對(duì)模型小鼠的精子質(zhì)量、臟器系數(shù)及睪丸組織氧化應(yīng)激損傷的影響.
1.1 儀器
倒置顯微鏡(BDS200):重慶奧特;電子天平(BSA124S):賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(756PC):上海舜宇恒平.
1.2 藥品
薯蕷皂苷元(TYG160905):西安天一生物技術(shù)有限公司;注射用環(huán)磷酰胺:江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、總抗氧化能力(T-AOC)、活性氧(ROS)測(cè)定試劑盒均購(gòu)買于南京建成生物工程研究所.
1.3 動(dòng)物
選健康SPF級(jí)7周齡雄性昆明種小鼠50只,體質(zhì)量18~22g,由湖北省疾控中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行政許可證號(hào):SYXK(鄂)2012-0068.實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)環(huán)境3d.
2.1 動(dòng)物分組及造模
將50只雄小鼠按體重隨機(jī)分為正常組,模型對(duì)照組,薯蕷低劑量組,薯蕷中劑量組,薯蕷高劑量組.除正常組(注射等量生理鹽水)外,各組小鼠均每日腹腔注射環(huán)磷酰胺60mg/kg,連續(xù)注射5d[4],制備少弱精子癥小鼠模型.于第6天,分別給予薯蕷三個(gè)劑量組小鼠灌胃薯蕷皂苷元(500mg/kg,1000mg/kg,2000mg/kg)連續(xù)14d,同時(shí)正常組和模型對(duì)照組給予等量的生理鹽水.
2.2 臟器系數(shù)
末次給藥2h后,稱取小鼠體重,脫頸法處死小鼠后,取出附睪及睪丸,并精確稱重,計(jì)算臟器系數(shù).臟器系數(shù)(mg/10g)=小鼠臟器質(zhì)量(mg)/小鼠末次體重(10g)
2.3 精液質(zhì)量檢測(cè)
將附睪置于2ml生理鹽水(37°C預(yù)熱)中,將附睪組織剪碎,充分搖勻,使精子全部游出附睪.置于恒溫箱中孵育10min,用200目濾網(wǎng)將其過(guò)濾,進(jìn)行精子計(jì)數(shù)及活力測(cè)定.
2.4 睪丸SOD,MDA,ROS,T-AOC檢測(cè)
將睪丸組織用PBS緩沖液清洗后勻漿,后對(duì)勻漿液進(jìn)行離心3000rpm,15min,取上清,用南京建成生物工程研究所的試劑盒進(jìn)行SOD,MDA,ROS,T-AOC檢測(cè).
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
數(shù)據(jù)結(jié)果以x ±s表示,用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件處理,組間比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA)檢驗(yàn).以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.
3.1 臟器系數(shù)
由表1可見(jiàn),與正常組比較,模型對(duì)照組小鼠睪丸和附睪臟器系數(shù)均下降明顯,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01).與模型對(duì)照組比較,薯蕷中劑量組和高劑量組的附睪、睪丸臟器系數(shù)均上升顯著(P<0.05).
表1 薯蕷皂苷元對(duì)臟器系數(shù)的影響(mg/10g,n=10x ±s)
3.2 精液質(zhì)量檢測(cè)
結(jié)果顯示,與正常組比較,模型對(duì)照組小鼠的精子密度降低且精子數(shù)目減少(P<0.01).與模型對(duì)照組比較,薯蕷低、中、高三個(gè)劑量組的精子密度、A級(jí)精子數(shù)目及A+B級(jí)精子數(shù)目均上升明顯(P<0.05).
表2 薯蕷皂苷元對(duì)精液質(zhì)量的影響(n=10x ±s)
3.3 睪丸中SOD、MDA、T-AOC、ROS含量
與正常組比較,模型對(duì)照組的SOD活力和T-AOC含量明顯降低(P<0.01),MDA及ROS含量顯著升高(P<0.01).與模型對(duì)照組比較,薯蕷三個(gè)劑量組睪丸組織中的SOD活力及T-AOC含量明顯恢復(fù)上升(P<0.05),MDA、ROS含量明顯下降(P<0.05).
表3 薯蕷皂苷元對(duì)睪丸中SOD,MDA,ROS,T-AOC的影響(n=10x±s)
受生活方式及環(huán)境污染等因素的影響,人類的生育能力呈明顯下降趨勢(shì)[5],而少弱精子癥是導(dǎo)致男性不育的最重要的因素.有文獻(xiàn)報(bào)道,薯蕷皂苷元能改善輕度雄性衰老性生殖障礙,提高精子活性[6-7].薯蕷皂苷元主要由薯蕷科植物提取獲得,是目前合成各種甾體激素類藥物的重要原料.中醫(yī)認(rèn)為薯蕷科植物具有“活血舒筋,消食利水,祛痰截瘧”的功效.董海軍實(shí)驗(yàn)表明,薯蕷皂苷元具有類雌激素樣作用,并能促進(jìn)睪丸支持細(xì)胞增殖[8].但目前薯蕷皂苷元在生殖方面的作用研究仍然甚少.本研究選用薯蕷皂苷元對(duì)環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的少弱精子癥模型小鼠進(jìn)行藥理學(xué)實(shí)驗(yàn),探討其對(duì)小鼠精液質(zhì)量及生殖系統(tǒng)氧化應(yīng)激損傷的影響.
為了明確薯蕷皂苷元對(duì)少弱精子癥的治療價(jià)值,我們以環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的昆明種小鼠為研究對(duì)象,建立少弱精子癥動(dòng)物模型.現(xiàn)已知環(huán)磷酰胺是一種細(xì)胞毒烷化劑藥物,它可以導(dǎo)致血清中睪酮水平降低、精子參數(shù)劣化、誘導(dǎo)氧化應(yīng)激等一系列病理變化[9].試驗(yàn)中我們首先通過(guò)腹腔注射環(huán)磷酰胺的方式建立少弱精子癥動(dòng)物模型,通過(guò)對(duì)精子質(zhì)量的分析可知:模型對(duì)照組小鼠附睪中的精子密度、A級(jí)精子數(shù)目及A+B級(jí)精子數(shù)目均低于對(duì)照組(P<0.01).這說(shuō)明環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的少弱精子癥小鼠造模成功.進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)可知,薯蕷皂苷元干預(yù)后,薯蕷三個(gè)劑量組小鼠的精子密度、A級(jí)精子數(shù)目及A+B級(jí)精子數(shù)目均高于模型對(duì)照組(P<0.05).由此證實(shí)薯蕷皂苷元對(duì)少弱精子癥的精子損傷具有保護(hù)作用.
性腺及性器官的發(fā)育維持著雄性第二性征,也是性功能正常的表現(xiàn).睪丸、附睪是重要的性器官,如果其萎縮或重量減輕,那么它們所分泌的激素則相應(yīng)減少,從而可導(dǎo)致性功能的異常[10].本研究表明,與正常組比較,用環(huán)磷酰胺造模的小鼠睪丸、附睪的臟器系數(shù)下降明顯(P<0.01);與模型對(duì)照組比較,薯蕷中、高劑量組的附睪、睪丸臟器系數(shù)上升顯著(P<0.05),說(shuō)明薯蕷皂苷元對(duì)模型小鼠生殖系統(tǒng)的臟器組織有一定的保護(hù)作用.
超氧化物歧化酶(SOD)活力的高低可以反應(yīng)出機(jī)體清除體內(nèi)自由基的能力,組織中T-AOC的含量水平能直接反映出機(jī)體整體的抗氧化能力,而脂質(zhì)過(guò)氧化物(MDA)反應(yīng)出機(jī)體細(xì)胞受到自由基損傷的程度.活性氧簇(ROS)是介導(dǎo)氧化應(yīng)激損傷的主要介質(zhì),在男性生殖系統(tǒng)中多種抗氧化酶與ROS處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)[11-12].ROS與精子膜表面多不飽和脂肪酸相互反應(yīng)產(chǎn)生MDA,因此ROS的含量能反應(yīng)精子氧化應(yīng)激損傷的程度[13].由表3可見(jiàn),與模型對(duì)照組比較,薯蕷三個(gè)劑量組睪丸組織中的SOD活力及T-AOC含量明顯恢復(fù)上升(P<0.05),MDA、ROS含量明顯下降(P<0.05),說(shuō)明薯蕷皂苷元具有很好的抗氧化能力.
綜上所述,薯蕷皂苷元改善了環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的少弱精子癥模型小鼠的精子質(zhì)量,提高了生殖系統(tǒng)的臟器系數(shù),睪丸組織氧化應(yīng)激損傷減輕,說(shuō)明薯蕷皂苷元對(duì)少弱精子癥的治療具有重要價(jià)值.
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Assessment of Sperm Quality and Oxidative Stress Injury of Reproductive System after Oligoasthenospermia Mice Received Diosgenin
ZHOU Xi,YANG Lin,ZHANG Wenjing,XIAO Na?
(Medical College,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang 441053,China)
Objective:To study the effect of diosgenin on sperm quality and oxidative stress injury of reproductive system in oligoasthenospermia(OAS)mice.Methods:Fifty Kunming mice were equally randomized into five groups:normal group,model group,low-dose diosgenin,medium-dose diosgenin,high-dose diosgenin.OAS models were made in the latter four groups of mice by cyclophosphamide.To observe the effects of diosgenin on sperm quality,organ coefficient and SOD,MDA,T-AOC and ROS contents in model mice.Results:Compared with the model group,diosgenin obviously increased the sperm quality,and improved the organ coefficient(P<0.05).Furthermore,diosgenin significantly increased the SOD and T-AOC activity,reduced the level of MDA and ROS in testicular tissue when compared with the model group(P<0.05).Conclusion:diosgenin can improve the sperm quality,increase organ coefficient,and reduce oxidative stress injury in testes of OAS mice.
diosgenin;mice;oligospermia;reproductive system;oxidative stress
R285.5;R698+.2
A
2095-4476(2017)05-0085-04
(責(zé)任編輯:徐 杰)
2017-02-28;
2017-03-27
襄陽(yáng)市科技局項(xiàng)目(2016)73號(hào)
周 茜(1987— ),女,湖北襄陽(yáng)人,湖北文理學(xué)院醫(yī)學(xué)院助理實(shí)驗(yàn)師.
?通訊作者