地黃多糖干預(yù)對多次低劑量X線照射小鼠血清性激素水平的影響

仵春云，張杜平，趙昌濤，唐開發(fā)，邢俊平*

(西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院　1.預(yù)防保健科　2.泌尿外科，西安　710061；3. 貴陽醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科，貴陽　550004)

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地黃多糖干預(yù)對多次低劑量X線照射小鼠血清性激素水平的影響

仵春云1，張杜平2，趙昌濤2，唐開發(fā)3，邢俊平2*

(西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院1.預(yù)防保健科2.泌尿外科，西安710061；3. 貴陽醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院泌尿外科，貴陽550004)

【摘要】目的探討地黃多糖(RPS)干預(yù)對多次X線照射后小鼠血清性激素水平的影響。方法選擇雄性昆明小鼠70只[5～6周齡，體重(22±2) g)]，隨機分為A組(單純照射組，21只)、B組(照射+200 mg/kg RPS灌胃組，21只)、C組(照射+800 mg/kg RPS灌胃組，21只)、D組(對照組7只)；再將A、B、C組分別隨機分為3組，每組7只。所有小鼠在照射前5 d開始每天灌胃1次，其中A組及D組給予0.2 mL生理鹽水灌胃，B組及C組分別給予200 mg/kg、800 mg/kgRPS溶于0.2 mL生理鹽水灌胃，共灌胃20次；A、B、C組采用低劑量X線每天1次全身照射，共15次；單次照射劑量分別為0.025 Gy、0.075 Gy、0.100 Gy，劑量率為0.025 Gy/min。所有小鼠在末次照射結(jié)束后48 h內(nèi)在麻醉通過下腔靜脈采血，脫頸法處死小鼠、摘取睪丸并稱重；采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清睪酮(T)、黃體生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)水平。結(jié)果隨著X線照射劑量的增加，小鼠睪丸重量及睪體比值逐漸降低(P<0.05)；給予不同劑量RPS灌胃可以增加0.1Gy照射后小鼠的睪體比值，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；血清FSH在0.1Gy單純照射組(A組)較對照組(D組)明顯增高[(22.54±7.19) U/L vs. (31.61±6.07) U/L](P<0.05)，而LH、T的變化在A組和D組中差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；給予不同劑量(200 mg/kg及800 mg/kg)RPS灌胃干預(yù)后，不同低劑量X線照對小鼠血清性激素水平均未產(chǎn)生明顯影響。結(jié)論多次低劑量X線全身照射在大劑量時可引起小鼠血清FSH水平和睪體比值改變，RPS干預(yù)對多次低劑量X線全身照射小鼠引起的生殖內(nèi)分泌功能損傷有一定保護作用。

【關(guān)鍵詞】低劑量輻射；地黃多糖；血清性激素；睪體比值

(JReprodMed2016，25(3)：264-268)

手機輻射、計算機輻射、醫(yī)學(xué)診斷及治療輻射、放射性核素輻射等輻射源廣泛存在于人們的日常生活中，其產(chǎn)生的低劑量輻射成為重要的環(huán)境污染之一。低劑量電離輻射能導(dǎo)致男性生殖功能的損傷，進而引起男性不育已成為目前關(guān)注熱點[1-4]。地黃在我國醫(yī)學(xué)中作為一種傳統(tǒng)中藥，研究證實其對男性生殖功能有一定的影響[5]，而地黃多糖(RPS)作為地黃的主要成分，具有抗氧化、增強免疫功能、抗腫瘤、降血糖、促進造血系統(tǒng)功能等作用[6-7]，但對于輻射后生殖功能的影響尚不清楚。本研究將采用低劑量X線多次全身照射小鼠，建立小鼠生殖功能損傷動物模型，在此基礎(chǔ)上給予地黃多糖水溶液灌胃，通過觀察小鼠睪丸重量、睪體比值及血清性激素水平的變化，旨在探討地黃多糖對X線照射后小鼠的生殖內(nèi)分泌是否具有保護作用。

材料與方法

一、材料

1.實驗動物：清潔型健康雄性昆明小白鼠70只，5～6周齡，體重(22±2) g，由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供[合格證號：SCXK(陜)2007-001]。自由攝食進水，室溫20℃～24℃，普通顆粒飼料喂養(yǎng)，由西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心專人飼養(yǎng)。

2.主要試劑：小鼠血清T、FSH、LH酶聯(lián)免疫試劑盒購自河北渤海生物技術(shù)有限公司。地黃提取物地黃多糖由西安斯諾特生物技術(shù)有限公司提供，地黃多糖含量65%，符合95版藥典。

二、實驗方法

1. 動物分組：選擇雄性昆明小鼠70只[5～6周齡；體重(22±2) g)]，隨機分為A組(單純照射組21只)、B組(照射+200 mg/kg RPS灌胃組21只)、C組(照射+800 mg/kg RPS灌胃組21只)、D組(對照組7只)；再將A、B、C組分別隨機分為3組(即A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3組)，每組7只。

2. 給藥及照射模型建立：所有小鼠自照射前5 d開始每天灌胃一次，分別給予0.2 ml生理鹽水灌胃(A組和D組)和RPS(溶于0.2 ml生理鹽水)200 mg/kg(B組)、800 mg/kg(C組)，共20次。A、B、C照射組自第6天起采用X線每天一次全身照射，共15次；其中A1、B1與C1三組、A2、B2與C2三組、A3、B3與C3三組單次照射劑量分別為0.025 Gy、0.075 Gy、0.1 Gy，劑量率為0.025 Gy/min。

3. 標本收集及制備：末次照射結(jié)束后48 h內(nèi)將所有小鼠稱重，10%水合氯醛麻醉，無菌條件下解剖，切開腹腔分離并暴露下腔靜脈，用1 ml注射器吸取靜脈血約0.8 ml至離心管中，將血液1 500 r/min離心10 min，分離血清及血細胞，吸取血清保存至-80℃待用。

4. 小鼠血清中T、FSH、LH水平測定：按照試劑盒所附的實驗方法，采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫分析法分別測定血清T、FSH、LH各激素水平。

三、統(tǒng)計學(xué)分析

結(jié)果

一、RPS對低劑量X線全身照射后小鼠睪丸重量、睪體比值的影響

1. RPS對低劑量X線全身照射后小鼠睪丸重量的影響：在單純照射組(A組)中，0.025 Gy劑量組(A1)較正常對照無明顯差異，隨照射劑量的增大[0.075 Gy(A2組)、0.1 Gy(A3組)]，小鼠睪丸重量逐漸減輕，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；在給予RPS干預(yù)后，低劑量用藥RPS-200 mg/kg組(B組)和高劑量用藥RPS-800 mg/kg(C組)經(jīng)低劑量X線全身照射(0.025 Gy、0.075 Gy及0.1 Gy組)，小鼠睪丸重量變化無明顯差異(表1)。

2. RPS對低劑量X線全身照射后小鼠睪體比值的影響：在單純照射時，0.025 Gy組小鼠睪體比值較不照射的對照無明顯變化，而隨著照射劑量的增大[0.075 Gy組 (A2組)、0.1 Gy組(A3組)]，小鼠睪體比值逐漸降低(P<0.05)。在給予RPS后，低劑量X線全身照射(0.025 Gy、0.075 Gy及0.1 Gy組)則對小鼠睪丸重量均無影響，相反，在照射劑量均為0.1Gy時，RPS-800 mg/kg可增加照射后小鼠的睪體比值，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表2)。

二、RPS對低劑量X線全身照射后小鼠血清性激素水平的影響

1.RPS對低劑量X線全身照射后小鼠血清T和LH的影響：A組單純照射組無論照射劑量大小，小鼠血清T和LH水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義；而在給予RPS干預(yù)后，無論是低RPS劑量組(B組)還是高RPS劑量組(C組)，X線照射劑量大小均對小鼠血清T和LH無影響(表3、表4)(P>0.05)。

2. RPS對低劑量X線全身照射后小鼠血清FSH的影響：不給RPS單純照射時，0.025 Gy、0.075Gy組血清FSH與對照組比較無明顯變化(P>0.05)，而0.1 GyX線照射可引起小鼠血清FSH水平增高(P<0.05)。在給予RPS后，無論RPS劑量及X線照射劑量大小均對小鼠血清FSH無影響(表5)。

表1　不同低劑量X線全身照射后對服用各劑量RPS組小鼠睪丸重量的影響[(x-±s)，mg]

注：與對照組相比，*P<0.05

表2　不同低劑量X線全身照射后對服用各劑量RPS組小鼠睪體比值的影響[(x-±s)，mg]

注：與對照組相比，*P<0.05；與同劑量X照射RPS-0 mg/kg相比，#P<0.05

表3　不同低劑量X線全身照射后對服用各劑量RPS組小鼠血清T的影響 [(x-±s)，nmol/L]

表4　不同低劑量X線全身照射后對服用各劑量RPS組小鼠血清LH的影響[(x-±s)，U/L]

表5　不同低劑量X線全身照射后對服用各劑量RPS組小鼠血清FSH的影響[(x-±s)，U/L)

注：與對照組相比，*P<0.05

討論

宇宙間充滿輻射，自古以來，地球上的生命便暴露于自然環(huán)境的輻射中，人類也不例外。輻射可以導(dǎo)致機體各系統(tǒng)的損傷，發(fā)生一系列生物學(xué)效應(yīng)，出現(xiàn)病理、生理、生化和形態(tài)上的變化。雄性睪丸是對輻射高度敏感的組織之一，研究證實電離輻射后，雄性生殖系統(tǒng)的睪丸臟器系數(shù)減少、血清性激素水平發(fā)生變化、精子數(shù)量及其存活率降低以及性功能減弱[8]。地黃為參科類植物地黃的干燥根莖，在中醫(yī)學(xué)中具有滋陰補血、益精填髓的作用。RPS作為地黃的主要成分，具有抗氧化、增強免疫功能、抗腫瘤作用、促進造血、降血糖作用等功能[9]。對其他多種多糖，例如枸杞多糖、海帶多糖、人參多糖等研究發(fā)現(xiàn)多糖具有抗輻射作用，主要是通過清除自由基、拮抗輻射后的免疫損傷、提高存活率、降低造血系統(tǒng)的損傷等作用來實現(xiàn)抗輻射作用[10-14]，而關(guān)于RPS對輻射造成生殖功能損傷的保護作用尚缺乏相關(guān)報道。

睪體比值為睪丸重量與體重之間的比值，能更好的反應(yīng)睪丸重量的變化。本研究以不同低劑量X線全身照射小鼠后發(fā)現(xiàn)，0.025 Gy劑量組小鼠睪丸重量、睪體比值較不照射的對照組無明顯變化，而隨著照射劑量的增大(0.075 Gy、0.100 Gy組)，小鼠睪丸重量逐漸減輕、睪體比值逐漸減小，在0.1 Gy組尤為顯著(P<0.05)，提示全身X線照射劑量較大時對睪丸組織學(xué)具有明顯的影響，因為睪丸的體積和重量與曲細精管的數(shù)量相關(guān)。在給予RPS后，多次低劑量X線全身照射(無論其劑量大小)則對小鼠睪丸重量和睪體比值均無顯著性變化，表明RPS對慢性輻射所致生精損傷有一定的保護作用。

T是由睪丸的間質(zhì)細胞合成并分泌的雄性激素，主要在睪丸的精曲小管內(nèi)發(fā)揮作用。睪丸合成T及其生精功能都是通過負反饋作用而受到下丘腦及腺垂體的調(diào)節(jié)，T同時也可抑制LH、FSH的分泌。精子發(fā)生的過程一般都是在LH和FSH影響下完成，F(xiàn)SH對生精的過程有啟動作用，而T則對生精的過程具有維持效應(yīng)。本研究顯示給予小鼠不同低劑量X線全身照射后血清T、LH無明顯改變，而FSH僅在相對高劑量時才升高，結(jié)果與Guitton 等[15]的研究一致。他們在3周齡大的雄性小鼠全身給予3Gyγ線照射后不同時間段處理小鼠發(fā)現(xiàn)，在照射后17 d血清FSH水平出現(xiàn)明顯增加，而LH水平在照射后未出現(xiàn)明顯的改變。在給予RPS后，無論RPS劑量及X線照射劑量大小對小鼠血清T、LH及FSH均無影響。而本研究提示多次低劑量X線全身照射小鼠對間質(zhì)細胞及T-LH軸影響較小，其與間質(zhì)細胞的放射抗性較高有關(guān)。對于FSH，只有較高劑量的X線照射生精細胞受損到一定程度時才使其分泌受影響，而RPS對其也有保護作用。但是，生殖神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的過程，對其調(diào)節(jié)的研究受許多因素的影響，如人體觀察和動物實驗、高劑量及低劑量照射、全身照射及局部照射、低劑量慢性和單次照射、照射條件及動物種系的不同等。因此，長期低劑量輻射對小鼠生殖內(nèi)分泌的影響不容忽視，但其機制仍需進一步的深入研究。

總結(jié)本實驗結(jié)果：不同低劑量X線全身多次照射可引起小鼠睪丸重量及睪體比值改變，并呈劑量依賴性，而在較高照射劑量時還可引起血清FSH增高。RPS對慢性輻射所致生精損傷具有明顯的保護作用。

【參考文獻】

[1]Bonde JP. Male reproductive organs are at risk from environmental hazards[J]. Asian J Androl，2010，12：152-156.

[2]王水明，王德文，彭瑞云，等.電磁脈沖輻射對小鼠生精細胞超微結(jié)構(gòu)的改變[J].生殖醫(yī)學(xué)雜志，2003，12：197-201.

[3]黨連凱，王清芝，宋蘭芳，等.核輻射對雄性哺乳動物生育和精子發(fā)生損傷效應(yīng)的研究[J]. 生殖醫(yī)學(xué)雜志，2014，23：822-827.

[4]徐加英，秦立強，王小平，等.電離輻射對大鼠血中元素含量和雄性激素水平的影響[J]. 中國輻射衛(wèi)生，2011，20：28-29.

[5]沈映君主編.中藥藥理學(xué)[M].人民衛(wèi)生出版社，第1版.2002:927-928.

[6]崔瑛.地黃多糖藥理研究進展[J].中國自然醫(yī)學(xué)雜志，2000，2：186-188.

[7]王玉華，王偉.地黃多糖的研究概況[J].上海中醫(yī)藥雜志，2007，6：5-8.

[8]Birioukov A，Meurer M，Peter RU，et al.Male reproductive system in patients exposed to ionizing irradiation in the Chernobyl accident [J].Arch Androl，1993，30：99-104.

[9]曾艷，賈正平，張汝學(xué). 地黃化學(xué)成分及藥理研究進展[J].中成藥，2006，28：609-611.

[10]羅瓊，周銀柱，譚彥君，等.枸杞多糖與海帶多糖聯(lián)合對慢性腹部電離輻射雄性大鼠生殖損傷的影響[J]. 營養(yǎng)學(xué)報，2011，33：154-157.

[11]馬瑞娟，陳海燕，李軍杰. 中藥抗輻射的藥理學(xué)進展[J].中國藥物評價，2012，29：114-117.

[12]羅瓊，任世成，楊明亮，等.海帶多糖對睪丸受輻射雄性大鼠性功能的影響[J]. 營養(yǎng)學(xué)報，2009，31：259-262.

[13]李菁菁，羅 瓊，閆 俊，等.枸杞多糖對低劑量輻照雄性大鼠性功能損傷恢復(fù)的影響[J]. 營養(yǎng)學(xué)報，2014，36：356-360.

[14]劉軍，羅瓊，楊明亮，等.海帶多糖干預(yù)對慢性電離輻射損傷后雄性大鼠生殖功能的影響[J]. 食品科學(xué)，2010，31：293-296.

[15]Guitton N，Touzalin A.M，Sharpe R.M，et a1. Regulatory influence of germ cells on Sertoli cell function in the pre-pubertal rat after acute irradiation of the testis[J].Int J Androl，2000，35：332-339.

[編輯：辛玲]

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本刊編輯部

Effects of rehmannia glutinosa polysaccharide intervention on the serum reproductive hormone levels in mouse exposed to repeated low dose X-Ray irradiation

WUChun-yun1，ZHANGDu-ping2，ZHAOChang-tao2，TANGKai-fa3，XINGJun-ping2*

1.DepartmentofSanitationandAntiepidemic；2.DepartmentofUrology，theFirstAffiliatedHospitalofXi’anJiaotongUniversity，Xi’an710061；

3.TheAffiliatedHospitalofGuiyangMedicalCollege，Guiyang550004

【Abstract】

Objective： To explore the effects of rehmannia polysaccharide (RPS) intervention on the serum reproductive hormone levels in mice exposed to repeated low dose of X-ray irradiation.

Methods： Seventy male mice with 5-6 weeks old and weight (22±2)g were selected in this study and randomly divided into group A (irradiation group，n=21)，group B (radiation and administration of 200 mg/kg RPS group，n=21)，group C (radiation and administration of 800 mg/kg RPS group，n=21)，group D (control group，n=7)；and then group A，B，C were respectively subdivided into 3 groups，and 7 mice for each subgroup. All mice were fed with RPS for 5 days before irradiation，groups A and D were given 0.2 ml saline，group B and C were given 200 mg/kg or 800 mg/kg RPS in 0.2 ml saline respectively for 20 times. The whole body of mice in group A，B，C was exposed to low dose X-irradiation for 15 times. The single irradiation doses were 0.025，0.075 and 0.100 Gy at dose rate of 0.025 Gy/min for the mice in group A，B，C respectively. The blood was collected through the inferior vena cava，and testes were removed and weighed immediately 48 hours after irradiation for all the mice. The levels of testosterone (T)，LH and FSH in serum were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).

Results： The ratio of testis/body weight was decreased gradually along with increasing doses of X-ray irradiation(P<0.05). The ratio of testis/body weight were significantly increased after administration of different doses of RPS (P<0.05). The FSH levels in the mice exposed 0.1 Gy in group A was higher than in control group (group D) [(22.54±7.19) U/L vs. (31.61±6.07 U/L)] (P<0.05)，while LH and T levels were not significantly different(P>0.05). There were no significant differences in serum reproductive hormone levels after exposed to different low-dose of X-ray irradiation between the mice given 200 mg/kg and 800 mg/kg of RPS(P>0.05).

Conclusions： Repeatedly irradiation in mice can reduce testicular weight and the ratio of testis/body weight. Rehmannia glutinosa polysaccharide has a protective effect on reproductive function in male mice.

Key words：Low-dose radiation；Rehmannia glutinosa polysaccharide；Reproductive Hormone；Ratio of testis/body weight

【作者簡介】仵春云，女，陜西蒲城縣人，副主任醫(yī)師，本科，預(yù)防保健及輻射防護.(*通訊作者，Email：xingjpsx@sina.cn)

【基金項目】陜西省科技計劃項目(No：2008K-15)

【收稿日期】2015-07-15；【修回日期】2015-09-16

DOI：10.3969/j.issn.1004-3845.2016.3.013