山楂黄酮对睾丸间质细胞热损伤防护的研究进展

李 举，程文涛，高丹艳，马玉平，潘 浩，婉 婷，张洪睿综述，王长文审校 (吉林医药学院:．临床医学院，2．营养教研室，吉林 吉林 3203)

山楂黄酮对睾丸间质细胞热损伤防护的研究进展

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

李 举1，程文涛1，高丹艳1，马玉平1，潘 浩1，婉 婷1，张洪睿1综述，王长文2*审校 (吉林医药学院:1．临床医学院，2．营养教研室，吉林 吉林 132013)

随着社会发展、生活节奏的不断加快，工作压力、工作环境等，都很大程度影响男性生殖细胞的质量。研究表明，持续高温(2 h以上)可诱导睾丸细胞内活性氧水平明显增加，从而损伤睾丸细胞、诱导细胞凋亡。目前，国内外对于男性生殖细胞热损伤的药物防护研究鲜有报道，而山楂黄酮已被研究证实具有较好的抗氧化能力。本文通过山楂黄酮对睾丸间质细胞的热应激防护作用研究进展做初步讨论，为临床男性生殖细胞热损伤药物防护提供新的依据，也为山楂黄酮的药用开发做基础准备。

山楂黄酮;睾丸间质细胞;热损伤

睾丸间质细胞(Leydig Cells，LCs)也称睾丸间隙细胞，分布于生精小管之间的疏松结缔组织中，其含量占睾丸细胞数量的2%～4%。其主要功能是分泌睾酮，分泌活动受丘脑下部、垂体及自身的调节。动物体内95%左右的睾酮是LCs分泌的［1］。睾酮被运输到身体各处的靶器官，通过与受体结合发挥重要的生理功能［2］。LCs的主要功能是合成和分泌雄激素［3］。LCs对机体的影响主要通过其分泌的睾酮来实现，睾酮对机体可产生如下作用:①刺激雄性外生殖器官及内生殖器官发育成熟，并维持其机能。刺激雄性第二性征的出现，同时维持其处于正常状态。②促进精子的发生及成熟。③促进蛋白质的合成，特别是肌肉、骨骼以及生殖器官的蛋白质合成，同时还能刺激细胞的生成。④存在负反馈调节机制，促使雄激素的分泌相对稳定［4］。

1 热应激对睾丸细胞的影响

对于大多数哺乳动物来说，阴囊内睾丸的温度比体温低2～8℃，保证睾丸曲细精管内的精子发生正常进行。如果环境温度升高至一定程度，睾丸温度会随体温升高而超出最适温度范围，不利于精子形成［5］。睾丸温度升高到38℃以上，会引起生殖上皮细胞变性，生精小管中的精子受到影响［6］。热应激能够导致睾丸组织严重损伤［6］。温度成为影响动物繁殖性状的重要因素之一。

高温作用睾丸细胞2 h即能显著增加细胞内活性氧(reactive oxygen species，ROS)水平，43 ℃作用细胞1 h，细胞内ROS未见明显升高(P＜0．05)，43℃作用细胞 2 h，细胞内 ROS 显著升高(P ＞0．05)［7-8］。即使随后脱离高温环境6 h，细胞内ROS水平仍继续增加，表明高温能显著诱导细胞内ROS的产生，而ROS作为细胞内和细胞间的第二信使ROS调节许多信号分子。ROS主要来源于线粒体，是线粒体从状态Ⅲ向状态Ⅳ转换过程中，高氧的环境和高还原态的呼吸链促使大量电子漏出并还原氧分子而形成的。ROS具有很强的氧化性，是已知最强氧化剂之一。正常生理情况下，ROS的产生和清除处于动态平衡，而这种平衡对维持细胞的氧化还原状态非常重要。睾丸间质细胞内氧化还原状态的改变促进了氧自由基的产生和凋亡诱导因子的激活，只是睾丸间质细胞凋亡的同时又加剧了睾丸间质内细胞内氧化还原状态的改变，进而影响睾丸间质细胞的生理状态，启动了氧化应激。当睾丸间质细胞处于热应激状态时，会使ROS产生增加，而ROS清除体系能力不足，造成ROS蓄积，导致睾丸间质细胞的氧化损伤。过量的ROS生成时会对生殖细胞产生损伤作用，攻击细胞膜及膜蛋白中的多不饱和脂肪酸，导致细胞膜流动性下降和脂质过氧化、蛋白质和DNA破坏或参与诱导生殖细胞发生凋亡，从而直接和间接影响机体的生殖功能。热应激导致睾丸质量下降，生精细胞凋亡，影响精细胞的生成。另外，热应激导致睾丸生精小管内细胞减少，出现空泡化，也会导致睾丸质量减轻［7-9］。

此外，相关实验表明，热应激能导致睾丸内B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2)和 Bcl-2相关 X基因(Bcl-2 associated X，Bax)Bax表达增高、Bcl-2表达降低、睾丸诱生型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)表达增高［10］、热休克蛋白 (heat shock proteins，HSPs)Hsp70基因mRNA转录水平下降［11-12］、血清睾酮水平迅速下降、3β-羟甾脱氢酶活性下降等因素［13］，从而促进睾丸生精细胞凋亡增加。

2 山楂黄酮对睾丸间质细胞的热损伤的防护

山楂(Crataegus pinnatifida Bunge)，又名红果、山里红等，属山楂属落叶乔木，在我国种植资源丰富。山楂果实中含有黄酮类、有机酸、三萜类化合物等，但一般认为活性功效多来源于山楂黄酮。山楂黄酮主要含有金丝桃苷、槲皮素、槲皮苷、异槲皮苷、芦丁、杜荆素、异杜荆素和表儿茶素［14-16］等。

金丝桃苷损伤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，减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广的黄酮类化合物，槲皮素在体外可通过直接清除活性氧自由基、抑制LDL及DNA氧化损伤发挥其抗氧化作用。

总之，山楂黄酮是一类具有较好抗氧化效果的药物，除此之外，它还能改善心肌、抗肿瘤、调节血压、增加冠脉流量、降血脂等［17-18］。

黄酮是一种很强的抗氧化剂，可有效清除体内的氧自由基，可改善血液循环，可降低胆固醇。

据叶希韵等研究山楂总黄酮(TFHL)对大鼠局灶性脑缺血的作用表明，TFHL能增加血清SOD的含量，降低血清MDA水平。纪影实等的研究则表明，TFHL能减轻H2O2诱导的细胞凋亡，由此提出TFHL可能具有很强的抗氧化作用。实验结果表明，灌胃给予小鼠TFHL后，小鼠心、肝、脑组织中SOD含量和全血中 SOD和GSH-Px活力显著提高，而机体的MDA和LF含量则明显下降，说明TFHL可通过提高抗氧化酶的活性，抑制自由基损伤，防止脂质过氧化［19］。

大量的研究表明，ROS与睾丸间质细胞凋亡的关系密切，积累的ROS激活线粒体非特异通透性转运孔道(permeability transition pore，PTP)开放，造成线粒体膜通透性增高，跨膜电压下降，呼吸功能下降从而启动凋亡。研究发现男性精子无论是数量还是质量均有大幅度下降，环境因素造成睾丸内抗氧化酶系统失活，活性氧蓄积，导致线粒体功能下降，生精细胞凋亡。研究表明，山楂黄酮具有一定的抗氧化作用，而植物药黄酮类具有增加睾酮分泌、提高精子生成数量、增加睾丸及附属性腺重量的作用［20］。

近年来，研究黄酮对生殖系统的影响已成为抗氧化研究的热点，研究表明，植物黄酮类具有增加睾酮分泌、提高精子生成数量、增加睾丸及附属性腺重量的作用，菟丝子黄酮类、淫羊藿黄酮类、大豆黄酮、类青菜黄酮类和银杏黄酮等对生殖功能均有一定的影响，对生殖系统有保护和提高作用［21-22］。

3 总结与展望

近年来研究发现男性精子无论从数量到质量均有大幅度下降，高温等环境因素造成睾丸内抗氧化酶系统失活，活性氧蓄积，导致线粒体功能下降，生精细胞凋亡［23］。山楂黄酮具有较强的抗氧化作用［24］，对山楂黄酮的药理、生化作用的研究日益广泛，但因其成分复杂，对山楂黄酮活性成分的研究与应用还不够深入。实验表明植物黄酮在治疗自由基引起的男性病变方面具有良好的应用前景，深入研究山楂黄酮的有效成分及其对睾丸间质细胞热应激的影响作用机制具有重要意义。

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R285．5

A

1673-2995(2013)02-0143-04

吉林医药学院大学生科研基金(201207)．

李 举(1989-)，男(汉族)，在读本科．

王长文(1974-)，男(汉族)，副教授，博士．

2012-08-06)