艾烟和香烟烟雾对弱精子症模型大鼠的影响

刘雅洁 安雨 金滋润 西珂 霍涌玮 邢国刚 赵百孝

摘要  目的：研究艾烟和香烟烟雾对弱精子症模型大鼠的影响。方法：将32只雄性Sprague-Dawley大鼠随机分为溶剂组、模型组、艾烟组和香烟组4组，每组8只。通过灌胃给予奥硝唑溶液建立弱精子症大鼠模型。计算机辅助精子分析系统用于检测艾烟和香烟烟雾对于弱精子症模型大鼠的精子活力、活率和密度等指标的影响。结果：与模型组比较，艾烟干预可以明显改善弱精子症模型大鼠的精子活力、活率和曲线速度（VCL）、直线运动速度（VSL）、平均路径速度（VAP）等功能指标;香烟组的精子活力、活率和VCL、VSL、VAP等功能指标均显著低于溶剂组和艾烟组。各组大鼠的精子密度无显著变化。结论：艾烟和香烟烟雾对机体产生的效应不同，艾烟可以提高弱精子症模型大鼠的精子活力、活率和运动能力，对弱精子症有一定的改善作用。

关键词  弱精子症;艾烟;香烟;计算机辅助精子分析;精子运动

Experimental Study on Intervention of Asthenozoospermia Model by Moxa Smoke and Cigarette Smoke on Rats

LIU Yajie1，AN Yu1，JIN Zirun2，XI Ke2，HUO Yongwei3，XING Guogang2，ZHAO Baixiao4

（1 School of Acupuncture-Moxibustion and Tuina，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100029，China; 2 Neuroscience Research Institute of Peking University，Beijing 100191，China; 3 Research Center of Reproductive Medicine，School of Basic Medical Sciences，Xi′an Jiaotong University Health Science Center，Xi′an 710061，China; 4 School of Traditional Chinese Medicine，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100029，China）

Abstract Objective： To investigate the effects of moxa smoke and cigarette smoke on asthenozoospermia in rats. Methods： A total of 32 male rats were randomly divided into a vehicle group，a model group，a moxa smoke group and a cigarette smoke group，with 8 rats in each group.Asthenozoospermia model was established by intragastric administration of ornidazole.The effects of moxa smoke and cigarettes on the indexes of sperm motility，viability，density etc.were observed by computer-assisted sperm analysis system. Results： Compared with model group，moxa smoke can significantly improve sperm motility，viability，as well as other functional indicators including curve-line velocity（VCL），straight-line velocity（VSL），and average path velocity（VAP）.The sperm motility，viability，VCL，VSL，VAP and other functional indicators in cigarette group were significantly lower than those in vehicle group and moxa smoke group.There was no significant change on sperm density in each group. Conclusion： Moxa and cigarette smoke have different effects on the body.Moxa can increase sperm motility，viability，and exercise capacity in rats with asthenozoospermia，and has certain effects on improving asthenospermia.

Keywords  Asthenozoospermia; Moxa smoke; Cigarette smoke; Computer-assisted sperm analysis; Sperm motility

中圖分类号：R259 文献标识码：A  doi： 10.3969/j.issn.1673-7202.2020.04.014

流行病学调查数据显示，在过去的半个世纪中，男性精液中的精子数量和运动参数都表现出显著的下降趋势[1]。弱精子症是以精子活力下降和运动能力低下为主要表现。艾灸疗法是将艾灸点燃后应用于针灸穴位或体表特定部位进行烧灼和熏烫，给予热、光、烟和药物刺激，通过经络的传导，刺激体内经气的活动，使气血调达，起到扶助正气和防治疾病的效果。艾烟作为艾灸燃烧产物中不可或缺的重要组成部分，具有特殊的芳香气味和多种生物活性，已经成为艾灸发挥其治疗效果的关键环节[2]。前期研究发现，艾烟对雄性Wistar大鼠的生殖功能具有促进作用，能够提高大鼠的精子密度、精子活力和前向运动能力，促进睾酮分泌[3]。本研究系统观察了艾烟和香烟烟雾对弱精子症模型大鼠的精子活力和运动能力等指标的影响，探讨艾烟和香烟对机体不同的作用原理。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物 本实验选用32只体质量为200～230 g的健康成年雄性SD大鼠，实验动物购自北京维通利华实验动物科技有限公司，许可证号：SCXK（京）2016-0006。所有大鼠均可自由进食饮水，饲养环境温度为20～22 ℃，湿度为50% ～55%。采用人工控制室内照明，保持12 h光照（8：00～20：00）和黑暗（20：00～次日8：00）交替循环。实验过程遵循2006年國家科技部颁布的《关于善待实验动物的指导性意见》。

1.1.2 药物 奥硝唑（北京华威锐科化工有限公司，批号：HWBD017918），羧甲基纤维素钠（百奥百乐生物科技有限公司，批号：RH30501）。奥硝唑溶液制备方法：将奥硝唑加入1 mL 0.2%羧甲基纤维素钠溶液中，然后加入2滴50 L Tween-20，在干净的研钵中研磨至均匀无颗粒[5]。

1.1.3 试剂与仪器 清艾条（湖北李时珍中药饮片有限公司，规格：长20～21 cm，直径1.9～2.1 cm，国药准字Z20163081），香烟（广东中烟工业有限责任公司，红双喜牌，焦油量：11 mg），玻璃缸（自制，80 cm×80 cm×60 cm，侧面设有直径2 cm的圆孔），光散射式数字微电脑粉尘仪（北京宾达绿创科技有限公司，型号：P-5L2C型）;水浴锅（北京长风仪器有限公司，型号：SHH.W21.500），精子计数板（南宁松景天伦生物科技有限公司，型号：ML-CASA 20），计算机辅助精子分析系统（北京伟力新世纪科技发展有限公司，型号：WLJY-9000）。

1.2 方法

1.2.1 分组与模型制备 适应性饲养1周后，将大鼠按体质量随机分为4组：溶剂组、模型组、艾烟组和香烟组，每组8只。除溶剂组外，其他各组大鼠均给予奥硝唑溶液灌胃，每次400 mg/kg，连续灌胃10 d，建立弱精子症大鼠模型[4]。造模之后，奥硝唑的剂量减半，1次/d，每次200 mg/kg，直至艾烟和香烟烟雾干预结束。溶剂组大鼠每天给予配制好的0.2%羧甲基纤维素钠溶液灌胃作为对照。

1.2.2 干预方法 奥硝唑溶液灌胃第11天开始进行艾烟和香烟烟雾干预。用自制的固定器固定好大鼠，防止其自由活动而被燃烧的艾条烫伤，然后将整组大鼠和粉尘测试仪放入玻璃缸内，从玻璃缸侧面的圆孔插入艾条的燃烧端，使烟雾均匀地填充整个玻璃容器。当粉尘测试仪检测到玻璃缸内的烟雾浓度达到10～15 mg/m3时，取出燃烧的艾条并快速密封圆孔，然后每隔3 min记录1次玻璃缸内的烟雾浓度，将浓度始终保持在预定的范围内[6]。香烟组操作同艾烟组。干预1次/d，持续20 min/次，每周6 d，共8周。

1.2.3 检测指标与方法 各组大鼠在艾烟和香烟烟雾干预结束后1 d，断颈处死，快速取出双侧附睾尾部，将其放入含有2 mL 0.9%氯化钠溶液的一次性培养皿中，用小剪刀在附睾尾部轻轻剪2刀，置于37 ℃水浴锅中2 min，轻轻混匀，使用移液枪吸取20 L加入到精子计数板上，选取6个视野，于2 min内完成测试[5]。计算机辅助精子分析系统用于检测大鼠附睾精子的功能指标[7]，包括精子活力、活率、密度和各种精子运动指标等。

1.3 统计学方法 采用SAS 9.4统计软件分析所有的数据，实验数据使用均数标准差 （ ±s） 表示。首先通过单因素方差分析法进行分析，当每组之间的数据差异有统计学意义时，再进行LSD-t检验，以 P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果

模型组的精子活力、活率和曲线速度（VCL）、直线运动速度（VSL）、平均路径速度（VAP）、精子摆幅值（ALH）、运动直线性（LIN）、运动摆动性（WOB）、运动前向性（STR）等功能指标均明显低于溶剂组;与模型组比较，艾烟的干预可以明显改善弱精子症模型大鼠的精子活力、活率和VCL、VSL、VAP、ALH、LIN、WOB、STR等功能指标，且与溶剂组比较无显著差别;香烟组的精子活力、活率和VCL、VSL、VAP、ALH、LIN、WOB等功能指标均显著低于溶剂组和艾烟组，且与模型组差异无统计学意义;各组大鼠的精子密度没有显著变化。见表1、表2。

3 讨论

根据世界卫生组织统计资料显示，全世界范围内不育症的发生率约占育龄夫妇的20%[8]，其中男性不育占40% ～60%[8]，由于精子活力的降低而导致的男性不育约30%[9]。计算机辅助精子分析系统（CASA）通过计算机视频技术与显微镜进行连接，跟踪拍摄和记录精子的运动轨迹并进行动态分析处理，从而鉴定精液质量[10]。本研究使用计算机辅助精子分析系统来检测艾烟和香烟烟雾对弱精子症模型大鼠附睾的精子质量和运动能力的影响。

针灸疗法作为中医药治疗系统的重要组成部分，对于男性弱精子症有一定的治疗作用[11]。许多医家运用艾灸温补肝肾、活血通脉的功效治疗男科疾病，也有医家针对肾阳虚患者采取辨证施治，着重使用灸法治疗[12]。临床研究表明，艾灸治疗男性疾病有显著的疗效，其治愈率和整体有效率明显优于单纯西药或单纯针刺[12]。艾灸的治疗效果是一种综合的效应，其中艾燃烧产物的组成和功用对于艾灸发挥其治疗效果至关重要[13]。古人认为艾烟本身具有一定的药效，并有将艾叶做成卷后点燃，口吸艾烟治疗咳嗽，鼻吸艾烟治疗牙痛，熏艾治疗痢疾、疮口不愈的记载。现代研究显示，艾燃烧生成物具有杀菌抗病毒[14]，调节免疫[15]，清除自由基、抗氧化[16]，调节脂质代谢[17]，减轻炎性反应[18]等作用。

吸烟可对人体造成多种危害，也被认为是弱精子症的风险因素之一。香烟中的尼古丁、焦油、一氧化碳、镉等有害物质会以多种方式影响男性的生殖功能[19]。艾烟具有与香烟类似的物理特性，并且以相似的方式进入人体，但两者是完全不同的物质，对机体有不同的影响[20]。艾烟对弱精子症模型大鼠精子质量的影响尚未见到文献报道。本研究发现，艾烟能够显著提高弱精子症模型大鼠的精子活力、活率和运动能力，从而起到一定的改善精子质量的作用。为证实艾烟与香烟烟雾产生的效应不同，我们设置香烟组作为对照，结果表明，在弱精子症模型中，香烟烟雾对于精子质量的影响与模型组差异无统计学意义。

研究证实，机体产生过量的ROS是男性弱精子症发生的重要病因之一。前期动物实验表明，艾烟能够抑制机体的氧化应激反应，发挥抗氧化的作用[16，21]。结合本研究的实验结果，我们认为艾烟是艾灸疗法的起效因素之一，它可能通过抑制生殖系统的氧化应激反应来改善精子的活力和运动能力。

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（2019-06-17收稿 责任编辑：杨觉雄）

基金项目：国家自然科学基金面上项目（81574068，81874503）作者简介：刘雅洁（1992.11—），女，硕士研究生，研究方向：灸法的作用原理，E-mail：lyj2287@163.com通信作者：赵百孝（1963.03—），男，博士，教授，博士研究生导师，研究方向：灸法的作用原理，E-mail：baixiao100@vip.sina.com