山楂黃酮對睪丸間質(zhì)細胞熱損傷防護的研究進展

李 舉，程文濤，高丹艷，馬玉平，潘 浩，婉 婷，張洪睿綜述，王長文審校 (吉林醫(yī)藥學院:．臨床醫(yī)學院，2．營養(yǎng)教研室，吉林 吉林 3203)

山楂黃酮對睪丸間質(zhì)細胞熱損傷防護的研究進展

Research progress of protection of haw thorn flavones on thermal damage to testicular intertitial cell

李 舉1，程文濤1，高丹艷1，馬玉平1，潘 浩1，婉 婷1，張洪睿1綜述，王長文2*審校 (吉林醫(yī)藥學院:1．臨床醫(yī)學院，2．營養(yǎng)教研室，吉林 吉林 132013)

隨著社會發(fā)展、生活節(jié)奏的不斷加快，工作壓力、工作環(huán)境等，都很大程度影響男性生殖細胞的質(zhì)量。研究表明，持續(xù)高溫(2 h以上)可誘導睪丸細胞內(nèi)活性氧水平明顯增加，從而損傷睪丸細胞、誘導細胞凋亡。目前，國內(nèi)外對于男性生殖細胞熱損傷的藥物防護研究鮮有報道，而山楂黃酮已被研究證實具有較好的抗氧化能力。本文通過山楂黃酮對睪丸間質(zhì)細胞的熱應(yīng)激防護作用研究進展做初步討論，為臨床男性生殖細胞熱損傷藥物防護提供新的依據(jù)，也為山楂黃酮的藥用開發(fā)做基礎(chǔ)準備。

山楂黃酮;睪丸間質(zhì)細胞;熱損傷

睪丸間質(zhì)細胞(Leydig Cells，LCs)也稱睪丸間隙細胞，分布于生精小管之間的疏松結(jié)締組織中，其含量占睪丸細胞數(shù)量的2%～4%。其主要功能是分泌睪酮，分泌活動受丘腦下部、垂體及自身的調(diào)節(jié)。動物體內(nèi)95%左右的睪酮是LCs分泌的［1］。睪酮被運輸?shù)缴眢w各處的靶器官，通過與受體結(jié)合發(fā)揮重要的生理功能［2］。LCs的主要功能是合成和分泌雄激素［3］。LCs對機體的影響主要通過其分泌的睪酮來實現(xiàn)，睪酮對機體可產(chǎn)生如下作用:①刺激雄性外生殖器官及內(nèi)生殖器官發(fā)育成熟，并維持其機能。刺激雄性第二性征的出現(xiàn)，同時維持其處于正常狀態(tài)。②促進精子的發(fā)生及成熟。③促進蛋白質(zhì)的合成，特別是肌肉、骨骼以及生殖器官的蛋白質(zhì)合成，同時還能刺激細胞的生成。④存在負反饋調(diào)節(jié)機制，促使雄激素的分泌相對穩(wěn)定［4］。

1 熱應(yīng)激對睪丸細胞的影響

對于大多數(shù)哺乳動物來說，陰囊內(nèi)睪丸的溫度比體溫低2～8℃，保證睪丸曲細精管內(nèi)的精子發(fā)生正常進行。如果環(huán)境溫度升高至一定程度，睪丸溫度會隨體溫升高而超出最適溫度范圍，不利于精子形成［5］。睪丸溫度升高到38℃以上，會引起生殖上皮細胞變性，生精小管中的精子受到影響［6］。熱應(yīng)激能夠?qū)е虏G丸組織嚴重損傷［6］。溫度成為影響動物繁殖性狀的重要因素之一。

高溫作用睪丸細胞2 h即能顯著增加細胞內(nèi)活性氧(reactive oxygen species，ROS)水平，43 ℃作用細胞1 h，細胞內(nèi)ROS未見明顯升高(P＜0．05)，43℃作用細胞 2 h，細胞內(nèi) ROS 顯著升高(P ＞0．05)［7-8］。即使隨后脫離高溫環(huán)境6 h，細胞內(nèi)ROS水平仍繼續(xù)增加，表明高溫能顯著誘導細胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生，而ROS作為細胞內(nèi)和細胞間的第二信使ROS調(diào)節(jié)許多信號分子。ROS主要來源于線粒體，是線粒體從狀態(tài)Ⅲ向狀態(tài)Ⅳ轉(zhuǎn)換過程中，高氧的環(huán)境和高還原態(tài)的呼吸鏈促使大量電子漏出并還原氧分子而形成的。ROS具有很強的氧化性，是已知最強氧化劑之一。正常生理情況下，ROS的產(chǎn)生和清除處于動態(tài)平衡，而這種平衡對維持細胞的氧化還原狀態(tài)非常重要。睪丸間質(zhì)細胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變促進了氧自由基的產(chǎn)生和凋亡誘導因子的激活，只是睪丸間質(zhì)細胞凋亡的同時又加劇了睪丸間質(zhì)內(nèi)細胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的改變，進而影響睪丸間質(zhì)細胞的生理狀態(tài)，啟動了氧化應(yīng)激。當睪丸間質(zhì)細胞處于熱應(yīng)激狀態(tài)時，會使ROS產(chǎn)生增加，而ROS清除體系能力不足，造成ROS蓄積，導致睪丸間質(zhì)細胞的氧化損傷。過量的ROS生成時會對生殖細胞產(chǎn)生損傷作用，攻擊細胞膜及膜蛋白中的多不飽和脂肪酸，導致細胞膜流動性下降和脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)和DNA破壞或參與誘導生殖細胞發(fā)生凋亡，從而直接和間接影響機體的生殖功能。熱應(yīng)激導致睪丸質(zhì)量下降，生精細胞凋亡，影響精細胞的生成。另外，熱應(yīng)激導致睪丸生精小管內(nèi)細胞減少，出現(xiàn)空泡化，也會導致睪丸質(zhì)量減輕［7-9］。

此外，相關(guān)實驗表明，熱應(yīng)激能導致睪丸內(nèi)B細胞淋巴瘤/白血病-2基因(B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2)和 Bcl-2相關(guān) X基因(Bcl-2 associated X，Bax)Bax表達增高、Bcl-2表達降低、睪丸誘生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)表達增高［10］、熱休克蛋白 (heat shock proteins，HSPs)Hsp70基因mRNA轉(zhuǎn)錄水平下降［11-12］、血清睪酮水平迅速下降、3β-羥甾脫氫酶活性下降等因素［13］，從而促進睪丸生精細胞凋亡增加。

2 山楂黃酮對睪丸間質(zhì)細胞的熱損傷的防護

山楂(Crataegus pinnatifida Bunge)，又名紅果、山里紅等，屬山楂屬落葉喬木，在我國種植資源豐富。山楂果實中含有黃酮類、有機酸、三萜類化合物等，但一般認為活性功效多來源于山楂黃酮。山楂黃酮主要含有金絲桃苷、槲皮素、槲皮苷、異槲皮苷、蘆丁、杜荊素、異杜荊素和表兒茶素［14-16］等。

金絲桃苷損傷大鼠心肌超氧化物歧化酶(SOD)的活力，降低丙二醛(MDA)的生成量，抑制血清中心肌磷酸激酶(CPK)的升高，減少氧自由基和一氧化氮(NO)自由基的形成。

槲皮素及其衍生物是植物界分布最廣的黃酮類化合物，槲皮素在體外可通過直接清除活性氧自由基、抑制LDL及DNA氧化損傷發(fā)揮其抗氧化作用。

總之，山楂黃酮是一類具有較好抗氧化效果的藥物，除此之外，它還能改善心肌、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血壓、增加冠脈流量、降血脂等［17-18］。

黃酮是一種很強的抗氧化劑，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，可改善血液循環(huán)，可降低膽固醇。

據(jù)葉希韻等研究山楂總黃酮(TFHL)對大鼠局灶性腦缺血的作用表明，TFHL能增加血清SOD的含量，降低血清MDA水平。紀影實等的研究則表明，TFHL能減輕H2O2誘導的細胞凋亡，由此提出TFHL可能具有很強的抗氧化作用。實驗結(jié)果表明，灌胃給予小鼠TFHL后，小鼠心、肝、腦組織中SOD含量和全血中 SOD和GSH-Px活力顯著提高，而機體的MDA和LF含量則明顯下降，說明TFHL可通過提高抗氧化酶的活性，抑制自由基損傷，防止脂質(zhì)過氧化［19］。

大量的研究表明，ROS與睪丸間質(zhì)細胞凋亡的關(guān)系密切，積累的ROS激活線粒體非特異通透性轉(zhuǎn)運孔道(permeability transition pore，PTP)開放，造成線粒體膜通透性增高，跨膜電壓下降，呼吸功能下降從而啟動凋亡。研究發(fā)現(xiàn)男性精子無論是數(shù)量還是質(zhì)量均有大幅度下降，環(huán)境因素造成睪丸內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)失活，活性氧蓄積，導致線粒體功能下降，生精細胞凋亡。研究表明，山楂黃酮具有一定的抗氧化作用，而植物藥黃酮類具有增加睪酮分泌、提高精子生成數(shù)量、增加睪丸及附屬性腺重量的作用［20］。

近年來，研究黃酮對生殖系統(tǒng)的影響已成為抗氧化研究的熱點，研究表明，植物黃酮類具有增加睪酮分泌、提高精子生成數(shù)量、增加睪丸及附屬性腺重量的作用，菟絲子黃酮類、淫羊藿黃酮類、大豆黃酮、類青菜黃酮類和銀杏黃酮等對生殖功能均有一定的影響，對生殖系統(tǒng)有保護和提高作用［21-22］。

3 總結(jié)與展望

近年來研究發(fā)現(xiàn)男性精子無論從數(shù)量到質(zhì)量均有大幅度下降，高溫等環(huán)境因素造成睪丸內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)失活，活性氧蓄積，導致線粒體功能下降，生精細胞凋亡［23］。山楂黃酮具有較強的抗氧化作用［24］，對山楂黃酮的藥理、生化作用的研究日益廣泛，但因其成分復雜，對山楂黃酮活性成分的研究與應(yīng)用還不夠深入。實驗表明植物黃酮在治療自由基引起的男性病變方面具有良好的應(yīng)用前景，深入研究山楂黃酮的有效成分及其對睪丸間質(zhì)細胞熱應(yīng)激的影響作用機制具有重要意義。

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R285．5

A

1673-2995(2013)02-0143-04

吉林醫(yī)藥學院大學生科研基金(201207)．

李 舉(1989-)，男(漢族)，在讀本科．

王長文(1974-)，男(漢族)，副教授，博士．

2012-08-06)