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黄精对染镉小鼠睾丸损伤保护作用的研究

杨孜生  
【摘要】:近年来我国镉污染情况比较严重,人和动物健康均受到一定威胁。镉对机体的直接危害表现为引起肝、肾、心、肺和脑等多器官的严重病理损伤,对睾丸损伤尤为明显。因镉的半衰期较长,一旦进入体内很难排出。目前,尚无有效治疗镉中毒的药物。黄精为传统中药材,具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效,未见其对染镉睾丸结构和功能影响的研究。为探明黄精对镉诱导的睾丸损伤治疗效果和作用机制,本试验通过构建镉中毒小鼠模型,采用黄精进行治疗,从精子存活率、精子畸形率、抗氧化指标、睾丸病理组织学及分子水平上,探讨黄精对染镉小鼠睾丸损伤的治疗效果和作用机制。本研究选取120只5周龄昆明种小白鼠为实验动物,适应性饲养7 d后,随机分为4组,每组30只。包括:空白组、黄精对照组、处理组和黄精治疗组。处理组和黄精治疗组小鼠按2.5 mg/kg体重的剂量腹腔注射无菌CdCl_2溶液,空白组和黄精对照组注射等量的生理盐水。造模24 h后,黄精对照组和黄精治疗组小鼠按10 g/kg·d灌服黄精水提液,空白组和处理组灌服等量蒸馏水,连续70 d。检测睾丸系数、精子存活率、精子畸形率、睾丸组织抗氧化相关指标、睾丸细胞周期、睾丸组织ROS水平、血清睾酮水平、病理组织学变化,睾丸组织TXNIP、NLRP3、Casepase-1、Cyt-c、Caspase-3、Caspase-9蛋白表达和TXNIP、NLRP3、Casepase-1、IL-1β、Cyt-c、Caspase-3、Caspase-9基因表达情况。结果如下:(1)黄精对染镉小鼠睾丸机能的影响:处理组小鼠睾丸系数、精子存活率、血清睾酮水平、CAT、T-SOD和GSH活性降低,睾丸细胞凋亡、睾丸细胞ROS水平、精子畸形率和MDA含量升高,细胞周期阻滞于G_0/G_1期,与空白组相比差异显著(P0.05);在治疗35 d后,黄精治疗组小鼠睾丸系数、精子存活率、血清睾酮水平、CAT、T-SOD和GSH活性升高,睾丸细胞凋亡、睾丸细胞ROS水平、精子畸形率和MDA含量降低,细胞周期阻滞恢复,与处理组相比差异显著(P0.05);空白组与黄精对照组差异不显著(P0.05)。(2)黄精对染镉小鼠病理组织学影响:处理组睾丸生精小管数量降低,排列紊乱,生精小管内细胞层次下降,各级生精细胞排列有一定程度的紊乱。黄精治疗35 d后,睾丸组织损伤明显减轻,与空白组相比生精细胞层数较多、排列基本整齐,随着治疗时间的延长,睾丸结构趋于正常。(3)睾丸炎症小体和凋亡相关基因表达:处理组睾丸组织TXNIP、NLRP3、Caspase-1、IL-1β、Cyt-c、Caspase-9、Caspase-3 mRNA表达,与空白组相比显著升高(P0.05),黄精治疗35 d后,与处理组相比黄精治疗组睾丸组织TXNIP、NLRP3、Caspase-1、IL-1β、Cyt-c、Caspase-9、Caspase-3 mRNA表达显著减低(P0.05),黄精对照组和空白组mRNA表达差异不显著(P0.05)。(4)睾丸炎症小体和凋亡相关蛋白表达:处理组小鼠睾丸组织TXNIP、NLRP3、Caspase-1、Cyt-c、Caspase-9、Caspase-3蛋白表达,与空白组相比显著升高(P0.05),黄精治疗35 d后,与处理组相比黄精治疗组小鼠睾丸组织TXNIP、NLRP3、Caspase-1、Cyt-c、Caspase-9、Caspase-3蛋白表达显著减低(P0.05),黄精对照组和空白组mRNA表达差异不显著(P0.05)。结论:黄精对CdCl_2诱发的小鼠睾丸损伤有明显的治疗作用,能够有效改善睾丸的组织结构和生理功能。其作用机制与调节TXNIP-NLRP3-Casepase-1和Cyt-c-Caspase-9-Caspase-3信号通路的传导有关。


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