大蒜素和橙皮苷:对抗环境毒素,守护雄性生育力的新希望

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Scientific Reports 3.8

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  在工业发展进程中,环境毒素对男性生殖健康的威胁日益严峻,其中对壬基酚(p-NP)危害显著。研究人员针对此,探究大蒜素(A)和橙皮苷(HSD)对 p-NP 诱导的小鼠睾丸毒性的保护作用。结果显示二者可改善精子质量、提升生育指数。该研究为男性生殖健康防护提供新思路。

  在现代社会,工业蓬勃发展带来诸多便利,却也埋下了健康隐患。环境中的各类毒素悄无声息地影响着人类健康,尤其是男性的生殖健康问题愈发凸显,这一现象在工业地区尤为明显。在众多危害生殖系统的环境毒素中,对壬基酚(p-NP)格外引人关注。它作为烷基酚聚氧乙烯醚(APEs)的降解产物,广泛存在于洗涤剂、油漆、食品包装等各类产品里,人们在日常生活中极易通过皮肤接触、呼吸和饮食摄入。p-NP 具有弱雌激素活性,能干扰内分泌系统,而且会在生殖系统中引发氧化应激反应,破坏精子的正常形态和功能,降低精子数量和活力,严重影响男性生育能力。此前虽有研究关注环境毒素对生殖健康的影响,但对于大蒜素(Allicin,A)和橙皮苷(Hesperidin,HSD)这两种天然抗氧化剂在对抗 p-NP 诱导的生殖毒性方面的作用,却缺乏深入探究。为填补这一空白,来自伊朗伊斯兰阿扎德大学乌尔米分校兽医学院基础科学系和乌尔米大学兽医学院动物繁殖学系的研究人员,开展了一项极具意义的研究。
研究人员选用 50 只 8 - 10 周龄的 NMRI 雄性小鼠,将其随机分为 5 组,分别为对照组、p-NP 暴露组、p-NP + 大蒜素处理组、p-NP + 橙皮苷处理组以及 p-NP + 大蒜素 + 橙皮苷联合处理组,进行了为期 35 天的实验。实验结束后,研究人员运用多种技术对小鼠的生殖相关指标进行检测。在精子质量检测方面,通过计算机辅助精液分析系统评估精子浓度、活力和运动特性;采用染色法检测精子的活力、形态以及 DNA 损伤情况;利用低渗肿胀试验评估精子质膜功能。对于睾丸组织,研究人员不仅测量了其重量、大小等形态学指标,还通过生化分析检测了总抗氧化能力(TAC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和丙二醛(MDA)等抗氧化相关指标;运用组织病理学和组织形态计量学方法,评估睾丸组织结构和细胞变化;借助定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)测定凋亡相关基因 Bax、caspase-3 和 Bcl-2 的表达水平。此外,通过自然交配实验评估雄性小鼠的生育能力,检测血浆生殖激素水平。

研究结果


  1. 精子质量改善:与对照组相比,p-NP 暴露组小鼠精子浓度、活力显著下降,运动特性参数(如曲线速度 VCL、直线速度 VSL、平均路径速度 VAP 等)降低,精子质膜功能和活力受损,DNA 损伤及异常形态精子频率增加。而大蒜素和橙皮苷处理组在这些指标上均有显著改善,联合处理组效果更接近对照组14
  2. 激素水平调节:p-NP 暴露导致小鼠血清睾酮、促黄体生成素(LH)和促卵泡生成素(FSH)水平显著降低。经大蒜素、橙皮苷或二者联合处理后,这些激素水平明显回升2
  3. 睾丸组织修复:p-NP 暴露组睾丸出现严重结构损伤,如曲细精管萎缩、上皮内空泡化、细胞减少等,生精功能受损,Johnsen 评分和 Cosentino 评分降低。大蒜素和橙皮苷处理组睾丸组织损伤减轻,生精相关指标改善39
  4. 抗氧化能力增强:p-NP 暴露使睾丸组织 TAC、SOD 和 GPx 水平下降,MDA 水平升高。大蒜素和橙皮苷处理后,抗氧化酶活性增加,MDA 水平降低,联合处理组效果最佳5
  5. 凋亡相关基因表达改变:p-NP 暴露组促凋亡基因 Bax 和 caspase-3 表达上调,抗凋亡基因 Bcl-2 表达下调,Bax/Bcl-2 比值升高。大蒜素和橙皮苷处理后,Bax 和 caspase-3 表达下降,Bcl-2 表达上升,Bax/Bcl-2 比值降低6
  6. 生育能力提升:p-NP 暴露组雄性小鼠成功使雌性受孕的数量减少,生育指数和妊娠指数显著降低。大蒜素、橙皮苷或二者联合处理后,雄性小鼠生育能力明显改善78

研究结论与讨论


该研究首次深入探究了大蒜素和橙皮苷对 p-NP 诱导的睾丸损伤的保护作用。结果表明,这两种天然抗氧化剂能够有效减轻 p-NP 对睾丸的形态学和组织学损伤,维持睾丸正常功能。它们通过增强抗氧化防御系统,调节细胞凋亡途径,改善内分泌平衡,提升精子质量和生育能力,降低 Bax/Bcl-2 比值,发挥显著的抗凋亡作用。这一研究成果为深入理解睾丸保护机制提供了新视角,也为应对环境毒素对生殖健康的危害提供了潜在策略,为开发基于抗氧化剂的男性生殖健康保护方法奠定了理论基础。然而,研究也存在一定局限性,如石蜡包埋技术可能影响组织形态观察,未来研究可采用替代方法优化实验。此外,该研究仅聚焦于雄性生殖系统,后续还需探究大蒜素和橙皮苷对雌性生殖健康及后代的影响,明确其在长期暴露场景下的效果,以进一步拓展其在生殖健康领域的应用价值 。

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