【摘要】：隨著工業(yè)化、城市化的迅速推進(jìn)和環(huán)境污染的加劇，近年來人類的生殖健康正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，不育癥發(fā)病率不斷增加，，男性精子細(xì)胞質(zhì)量整體水平降低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，50年間全球男子的精子密度下降了一半，平均每年下降1%。據(jù)此類推，幾十年之后，人類甚至可能會(huì)出現(xiàn)“無精危機(jī)”，有研究者將其稱為席卷全球的精子滑坡。但迄今為止，世界上尚無一種有確切療效、能從精子的質(zhì)和量兩方面促進(jìn)雙優(yōu)的藥物。這成為生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的難題。 人參中的有效成份包括皂苷類、小分子肽和多肽、多糖等，以人參皂苷（ginsenoside）Rg1研究最多。本課題研究組在近年先后發(fā)現(xiàn)：1. Rg1可顯著提高棉酚所致的精子數(shù)目下降，增強(qiáng)受損傷的精子活力。2.服用Rg1后，不但受損傷的生精能力得以改善，而且效果優(yōu)于正常對(duì)照大鼠。3. Rg1雖然對(duì)老年大鼠的精子活力沒有明顯的改善作用，但可提高老年大鼠的精子數(shù)量。4. Rg1可提高冷凍應(yīng)激下受損傷的大鼠精子活動(dòng)能力。而且實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn)Rg1的代謝產(chǎn)物Rh1、Ppt亦具有同樣作用，與Rg1給藥組并沒有顯著差異，這意味著Rg1在體內(nèi)的作用時(shí)間將大大延長，同時(shí)糖基的解除也使Ppt的化學(xué)合成成為可能，這將大大降低Rg1的應(yīng)用成本。相關(guān)結(jié)果已申請(qǐng)了專利保護(hù)，并獲得了國家自然基金資助。本研究將對(duì)上述藥效作用的作用機(jī)制進(jìn)行深入探討。 本研究分別用棉酚（gossypol）和玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEA）造成兩種生精障礙的動(dòng)物模型，以不同病理機(jī)制模型探討Rg1及其代謝產(chǎn)物Rh1、Ppt的生精作用機(jī)制。研究內(nèi)容主要包括：1.制作棉酚和玉米赤霉烯酮生精障礙模型。2. Rg1及其代謝產(chǎn)物對(duì)cAMP（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）/CREM（cAMP-responsive elementmodulator，CREM）信號(hào)傳導(dǎo)通路的作用；3. Rg1及其代謝產(chǎn)物對(duì)睪丸組織和精子能量代謝系統(tǒng)的作用；4. Rg1及其代謝產(chǎn)物對(duì)棉酚所造成的睪丸組織損害的改善作用的形態(tài)學(xué)檢測。 以棉酚為生精障礙模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，棉酚50mg/kg，隔天一次，共給藥兩周后，大鼠附睪尾精子計(jì)數(shù)、精子活力均顯著下降，證明生精障礙模型的形成。而且，實(shí)驗(yàn)還觀察到棉酚可導(dǎo)致大鼠體重顯著下降，Rg1及其代謝產(chǎn)物雖具有改善趨勢(shì)，但不能使其恢復(fù)至正常水平。 而以玉米赤霉烯酮為工具藥制作生精損傷模型模型的數(shù)據(jù)顯示，無論精子活力分級(jí)還是精子數(shù)量、活動(dòng)度，玉米赤霉烯酮給藥組與對(duì)照組均沒有顯著性差異，所以玉米赤霉烯酮可能僅僅造成了文獻(xiàn)所報(bào)道的睪丸組織的細(xì)胞凋亡，但尚沒有達(dá)到影響精細(xì)胞活力和數(shù)量的程度。故在本研究后續(xù)試驗(yàn)中沒有采用此模型。 大鼠口服給藥后2周，采用放射免疫方法測得棉酚組精子細(xì)胞中cAMP明顯升高，而Rg1、Rh1、Ppt可使精子細(xì)胞中cAMP含量較模型組顯著降低，恢復(fù)至正常水平。但在睪丸組織，棉酚卻導(dǎo)致cAMP含量顯著下降，而Rg1、Rh1、Ppt可使降低的cAMP水平明顯升高，并伴隨CREM表達(dá)的顯著升高。所以Rg1、Rh1、Ppt等對(duì)cAMP/CREM信號(hào)通路的調(diào)節(jié)作用體現(xiàn)出針對(duì)不同部位的局域性作用，此作用特點(diǎn)體現(xiàn)了Rg1作用的多樣性和雙向調(diào)節(jié)作用特點(diǎn)。cAMP和Ca~(2+)是決定精子活力的重要因素，我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)棉酚使精子細(xì)胞內(nèi)Ca~(2+)顯著低于正常組，而Rg1、Rh1、Ppt組鈣離子濃度值與模型組相比有顯著性升高（P0.05），但不能恢復(fù)至正常組水平（P0.05），所以棉酚對(duì)精細(xì)胞內(nèi)鈣離子有抑制作用，而Rg1及其代謝產(chǎn)物能對(duì)抗棉酚的抑制作用。 睪丸組織能量代謝相關(guān)酶活力的研究中，Rg1等對(duì)乳酸脫氫酶（lactatedehydrongenase，LDH）的影響較顯著，結(jié)果顯示棉酚使LDH活性明顯升高，而Rg1及代謝產(chǎn)物可使之恢復(fù)至正常水平(P0.05)。同工酶電泳結(jié)果亦顯示，模型組乳酸脫氫酶同工酶與其他各組有顯著差異（P0.01），提示棉酚使LDH過度活化，而Rg1及代謝產(chǎn)物均可LDH恢復(fù)正常，從而使睪丸組織維持正常的能量代謝水平。參與三羧酸循環(huán)、脂肪酸β-氧化和線粒體呼吸鏈的幾種酶的活力結(jié)果顯示，異檸檬酸脫氫酶（isocitratedehydrongenase，ICDH）、β-羥脂酰輔酶A脫氫酶（β-hydroxyacyl-CoA dehydrongenase，HAD）、細(xì)胞色素氧化酶（cytochrome c oxiase，COX）等的活力未見顯著差異（P0.05），因此，初步研究結(jié)果顯示，睪丸三羧酸循環(huán)、脂肪酸β-氧化和線粒體呼吸鏈的幾種能量代謝相關(guān)酶并非為Rg1及其代謝產(chǎn)物Rh1、Ppt的重要作用靶點(diǎn)，其作用看起來更傾向于雙向調(diào)節(jié)，維持機(jī)體的平衡，精細(xì)胞cAMP和鈣離子的變化，以及LDH的變化都說明了這點(diǎn)。 Rg1及其代謝產(chǎn)物Rh1、Ppt對(duì)精細(xì)胞線粒體膜電位（mitochondrial membranepotential，MMP）作用的檢測結(jié)果顯示，Rg1、Rh1、Ppt對(duì)精子線粒體膜電位有顯著性升高作用（P0.05），提示其有促進(jìn)精子獲能的作用。活性氧（reactive oxygen species，ROS）檢測結(jié)果則表明，Rg1等給藥組的活性氧水平有顯著性降低（P0.05），提示其對(duì)精子細(xì)胞有明顯保護(hù)作用，以避免過高的活性氧水平對(duì)精子細(xì)胞造成損傷。 HE染色結(jié)果表明，Rg1、Rh1、Ppt對(duì)棉酚引起的睪丸組織的結(jié)構(gòu)損傷有不同程度的修復(fù)作用，從形態(tài)學(xué)角度直觀顯示了其對(duì)生精障礙的保護(hù)作用。 迄今為止，尚未見到關(guān)于人參皂苷Rg1及其代謝產(chǎn)物對(duì)于生精保護(hù)作用和分子機(jī)制研究為國內(nèi)外的首次發(fā)現(xiàn)，本研究組已有專利保護(hù)，本課題首次從藥理學(xué)角度闡明Rg1體內(nèi)作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，為Rg1的體內(nèi)代謝動(dòng)力學(xué)研究做出貢獻(xiàn)。本研究將為人參的臨床應(yīng)用、為Rg1由實(shí)驗(yàn)室走向臨床打下堅(jiān)實(shí)理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。為開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的天然生精藥物提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為生精藥物的研發(fā)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
【圖文】：

2 Rg1 及其代謝產(chǎn)物對(duì)大鼠體重的影響（X—± SD，n=9）*p<0.05 vs 對(duì)照組；**p<0.01 vs 對(duì)igure 2 Effects of Rg1 and it’s metabolisms on rat body weight（X—± SD，n=9）*p<0.05 vs contro*p<0.01 vs control 附睪精子中 cAMP 含量的變化經(jīng)不同藥物和濃度給藥后，大鼠精子中 cAMP 含量變化結(jié)果見圖 3。與空白組相比g1 高組、Rh1 低組、Ppt 低組大鼠精子中 cAMP 含量降低（P<0.05），Rg1 低組大鼠中 cAMP 含量比 Rh1 低組、Ppt 低組高（P<0.05）。

Rg1 及其代謝產(chǎn)物對(duì)大鼠精子細(xì)胞 cAMP 的影響（X—± SD，n=9）#P < 0.05 vs Rg1 低劑量組 3 Effects of Rg1 and it’s metabolisms on cAMP concentration in rat sperm（X—±s Control；*P < 0.05 vs Rg1 low織中 cAMP 含量的變化 4 所示，睪丸組織中棉酚模型組的 cAMP 含量顯著低于正常組（P<的兩個(gè)劑量組都能阻止棉酚引起的 cAMP 含量降低（P<0.05）。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R285.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李青花;環(huán)境因素導(dǎo)致男性不育癥的機(jī)理探討[J];中國計(jì)劃生育學(xué)雜志;2004年05期

本文編號(hào)：2519993