Відвар Cistanche Deserticola полегшує тестикулярну токсичність, спричинену гідроксисечовиною у самців мишей

Контакти:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Лі Гу, Вень-Тін Сюн, Чао Ван, Хун-Ся Сунь, Гуо-Фу Лі та Сінь Лю

Це дослідження мало на меті оцінити тестикулярну токсичність, спричинену гідроксисечовиною (HU), і можливий протидіючий ефект водного екстрактуCistanche deserticola(CD). HU є протипухлинним препаратом, який має потенційну репродуктивну токсичність, і HerbaЦистанхевикористовувався як тонізуючий засіб для репродуктивної системи протягом тисячоліть. Шістдесят мишей випадковим чином розділили на п'ять груп. За винятком мишей у нормальній групі, решта отримували HU (400 мг кг21 маси тіла) внутрішньошлунково. Тим часом миші в нормальній і HU контрольній групахотримували очищену воду, а решта отримували внутрішньошлунково по три дози відварів ЦД (1,5, 3.0 і 6.0 г препарату на кг21 маси тіла відповідно) щоденно протягом 4 тижнів. Спостерігалися серйозні ураження яєчок, вага яєчок (P,0.01) і рівні лютеїнізуючого гормону в сироватці (P,0,01) також значно знизилися в групах HU. Три дози відварів CD полегшили дегенерацію сперматогенетичних клітин, викликану HU, і певною мірою модулювали рівні статевих гормонів у сироватці крові.

Азіатський журнал андрології (2013) 15, 838–840; doi:10.1038/aja.2013.73; опубліковано онлайн 1 липня 2013 р

Ключові слова:Cistanche deserticola; гормони; гідроксисечовина; сім'яний каналець

Цистанка трубчаста

ВСТУП

Гідроксисечовина (HU) є протипухлинним препаратом, який має цитотоксичну дію на S-фазу клітинного циклу, що швидко проліферує. Однак у дозі понад 200 мг/кг21 HU призводить до тестикулярної недостатності, зниження якості сперми та зміни рівня гормонів у плазмі.1 Найбільш чутливими показниками для виявлення чоловічої репродуктивної токсичності є вага яєчка та гістопатологічні результати в яєчках. Основними функціями яєчок є сперматогенез і вироблення андрогенів, насамперед тестостерону,2 який регулюється фолікулостимулюючим гормоном (ФСГ) і лютеїнізуючим гормоном (ЛГ) в системі гіпоталамус-гіпофіз-гонади.3 Було показано, що HU пригнічує сперматогенез і пригнічують синтез і вивільнення тестостерону,1 який, ймовірно, є причиною чоловічого безпліддя. Однак мало уваги було зосереджено на пошуку ліків для полегшення тестикулярної токсичності, спричиненої HU.

Herba Cistanche, стебло вЦистанхевиду, використовувався в фітотерапії як тонізуючий засіб протягом тисячоліть у деяких країнах Азії. середЦистанхевиди,ЦистанхеdeserticolaУ теорії традиційної китайської медицини YC MA (CD) вказується як основний вихідний матеріал для тонізування нирок і активізації «Ян», який нібито є ефективним для функції відтворення, розвитку та фертильності. Враховуючи переваги CD на репродуктивну систему, у цьому дослідженні слід дослідити потенційний вплив добавки CD на тестикулярну токсичність, спричинену HU.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

HU було придбано у Qiu Pharmaceutical Co., Ltd (Цзінань, Китай). Висушені стебла CD були придбані у Shenzhen GURU Biology Co., Ltd (Шеньчжень, Китай). Зразки CD були приготовлені у вигляді водних відварів, і шістдесят самців мишей Куньмін були випадковим чином розділені на п'ять груп. Мишам у нормальній групі вводили очищену воду внутрішньошлунково протягом 4 тижнів щодня, тоді як інші миші отримували HU (4{{10}}0 мг кг21). Тим часом групам, які отримували CD, внутрішньошлунково вводили 1,5 г кг21 (група з низькою дозою відвару CD, LCD1HU), 3,0 г кг21 (середня доза групи відвару CD, MCD1HU) і 6,0 г кг21 (група з високою дозою відвару CD). , HCD1HU) відвари CD, відповідно, тоді як нормальні та HU групи отримували лише воду. Наприкінці лікування яєчка зважували та проводили рутинну гістологічну оцінку. Були взяті зразки крові та вимірювані концентрації загальних сироваткових гормонів (тестостерону, ЛГ і ФСГ) за допомогою комерційних наборів для радіоімунологічного аналізу (Пекінський Північний інститут біологічних технологій, Пекін, Китай).

Цистанхеможе посилититестостерон

РЕЗУЛЬТАТИ

Гістологічна оцінка яєчок нормальних мишей виявила нормальний сім’явиносний епітелій з типовими клітинними стадіями. Морфологія сперматогоніїв, сперматоцитів, круглих сперматид і сперматозоїдів виявилася нормальною (рис. 1а). Однак у групі HU спостерігалася сильна кавітація просвіту сім’явиносних канальців у яєчках, де вироджувалися майже всі типи сперматогенетичних клітин. У деяких випадках канальці були практично порожніми, а деякі були згорнуті (рис. 1b). Однак при обробці відварами CD деякі сперматогонії та ранні сперматоцити (стрілки) спостерігалися в сім’яному епітелії (рис. 1c–1e), хоча кавітація просвіту сім’яного канальця також була виявлена ​​в яєчках. Жодних очевидних відмінностей між трьома групами, які отримували CD, не виявлено.

Наприкінці {{0}}тижневих експериментів середня вага яєчок у групі HU була значно меншою, ніж у нормальній групі (P,0.01). На відміну від контрольної групи HU, вага яєчок збільшилася приблизно на 25 відсотків у групі LCD1HU, на 23 відсотки в групі MCD1HU та на 28 відсотків у групі HCD1HU. Крім того, середня концентрація тестостерону у мишей HU була приблизно на 27 відсотків нижчою, ніж у звичайних мишей. Однак концентрація тестостерону, як правило, збільшувалася приблизно на 25 відсотків і 22 відсотки в групах HCD1HU і MCD1HU, відповідно, порівняно з контролем HU. Крім того, середні рівні сироваткового ЛГ у мишей HU були знижені на 65 відсотків (P, 0,01) порівняно з нормальним контролем. Проте відвари CD підвищили рівень ЛГ у сироватці крові приблизно на 28 відсотків у групі HCD1HU, на 26 відсотків у групі MCD1HU та на 30 відсотків у групі LCD1HU. Не спостерігалося істотних відмінностей між групами щодо концентрації ФСГ (табл. 1).

ДИСКУСІЯ

Наші результати показали, що надлишок HU призводить до серйозних уражень яєчок і зниження рівня тестостерону та ЛГ у сироватці крові. Проте відвари CD протидіяли небезпечному впливу HU на сім'яні канальці яєчок і певною мірою регулювали рівень гормонів.

Однією з основних функцій яєчок є виробництво сперми. Кілька ретроспективних досліджень повідомляли про аномальні параметри сперми під час і після лікування HU.5 Сперматогенез залежить від нормальної кількості та морфології сперматогоніїв, сперматоцитів і круглих сперматид. HU індукує апоптоз зародкових клітин яєчок у певний час і стадію, за яким послідовно слідують сперматогонії, сперматоцити та сперматиди, оскільки сперматогонії чутливі до хіміотерапевтичних препаратів.6 При безперервному застосуванні HU не спостерігалося взаємодій між сперматогенетичними клітинами та клітинами Сертолі , і сперматозоїди, круглі сперматиди, сперматоцити та сперматогонії відійшли послідовно на додаток до дефекту яєчка; таким чином, атрофовані сім'яні канальці, які містили великі вакуолі та мало клітин, мали значно менші діаметри порівняно з нормальними канальцями у мишей, яким вводили HU.

Ми також спостерігали, що насіннєві канальці були практично порожніми і що вага яєчок зменшилася під час введення HU. Проте CD ремітував яєчка зменшилися на 20-70 відсотків порівняно з контролем HU, причому деякі сперматогенетичні клітини все ще присутні в сім’яному епітелії. Інгібування синтезу ДНК бере участь у опосередкуванні токсичності HU,7 що пов’язано з інволюцією сперматогенетичних клітин. Цікаво, що Liu та ін.8 виявили, що синтез ДНК печінки та селезінки мишей, пошкоджених HU, був відновлений відваром CD. Таким чином, відновлення сперматогенезу, ймовірно, було пов’язано з відновленням синтезу ДНК в яєчках CD.

У чоловіків андроген відіграє ключову роль у розвитку чоловічих репродуктивних тканин.9 Ми виявили, що відвар CD мав тенденцію до підвищення вмісту тестостерону в сироватці крові, ймовірно, через його андрогеноподібний ефект.10–12 Однак супрафізіологічні дози Відомо, що тестостерон та його похідні пригнічують сперматогенез.13 Токсикологічні дослідження показали, що рівень тестостерону в сироватці знизився приблизно до 5.0–10,0 г сирого препарату кг21 маси тіла відвару CD у нормальних мишей.14 Можливо, що пригнічувальний ефект CD як еректогенного андрогеноподібного агента ускладнював виявлення дозозалежного ефекту трьох доз відварів CD проти пошкодження яєчок. Тому дози повинні бути в безпечних межах.

У чоловіків тестостерон синтезується та виділяється клітинами Лейдіга яєчок і регулюється ЛГ і ФСГ.15 Регуляція синтезу тестостерону є єдиною необхідною функцією ЛГ у дорослих яєчках3,15, а контроль за зворотним зв’язком тестостерону за ЛГ узгоджуються. Проте зворотний контроль тестостерону за допомогою ФСГ є відносно складним.16 У поточному дослідженні HU впливав на ендокринну функцію ЛГ більше, ніж на функцію ФСГ у самців мишей, тоді як вплив CD на рівні ЛГ і ФСГ виявити було нелегко.

На завершення HU викликав ураження яєчок при дозі 400 мг кг21. Відвари CD полегшили сперматогенну клітину

дегенерація, індукована HU; цей ефект пов'язаний з його ектогенним андрогеноподібним ефектом. Проте наша доповідь відкриває дискусію щодо того, чи є CD корисним для сперми після одного циклу сперми через відновлення синтезу ДНК у клітинах яєчок.

АВТОРСЬКИЙ ВНЕСОК

LG і XL задумали дослідження та брали участь у його розробці. WTX і CW проводили експерименти на тваринах і гістологічні оцінки. LG і HXS брали участь в оцінці гормонів. Л. Г. підготував рукопис. GFL виконав статистичний аналіз і допоміг переглянути рукопис. Усі автори прочитали та схвалили остаточний рукопис.

КОНКУРЕНЦІЯ ФІНАНСОВИХ ІНТЕРЕСІВ

Автори не мають конкуруючих фінансових інтересів.

ПОДЯКА

Ця робота була підтримана грантом Проекту підтримки науки і технологій у регіоні Наньшань у Шеньчжені (Китай) (№ 2009058).

ДОВІДКА

1 Джонс К. М., Ніаз М. С., Брукс К. М., Роберсон С. І., Агінага М. П. та ін. Побічні ефекти клінічно значущої дози гідроксисечовини, яка використовується для лікування серповидно-клітинної анемії, на кінцеві точки чоловічої фертильності. Int J Environ Res Public Health 2009; 6: 1124–44.2 Pereira ML, Santos TM, das Neves RP, Costa FG, de Jesus JP. Участь Cr(V) у токсичному шляху пошкодження яєчок. Азіатський J Androl 2002; 4: 153–5.3 Роберт WH, Роберт EB. Гормональна регуляція сперматогенезу. Int J Androl 2004; 27: 335–42.4 Jiang Y, Tu PF. Аналіз хімічних складових вЦистанхевидів. J Chromatogr A2009; 1216: 1970–9.5 Строуз Дж. Дж., Хіні М. М. Гідроксисечовина для лікування серповидно-клітинної анемії: ефективність, бар'єри, токсичність і лікування у дітей. Pediatr Blood Cancer 2012; 59: 365–71.6 Shin JH, Mori C, Shiota K. Участь апоптозу зародкових клітин у індукції тестикулярної токсичності після лікування гідроксисечовиною. Toxicol Appl Pharma 1999; 155:139–49.7 Larouche G, Hales BF. Вплив експресії супероксиддисмутази 1 людини в мишачій моделі на ембріотоксичність гідроксисечовини. Вроджені дефекти Res A Clin MolTeratol 2009; 85: 800–7,8 Лю ФК, Дін ГХ, Лі ХЖ. Ефекти синтезу ДНК Epimedium sagittatum і Cistanche deserticolaon у тваринній моделі «недостатності Ян», індукованої гідроксисечовиною.ChinJ Int Tradit West Med 1984; 8: 488–91.9 Mooradian AD, Morley JE, Korenman SG. Біологічна дія андрогенів. Endocr Rev1987; 8: 1–28.10 He W, Zong GZ, Wu GL, Chen MH. Розвідка активних інгредієнтівЦистанхеандрогеноподібний ефект. Chin J Chin Mater Med 1996; 9: 564–5.11 Zhang Y, Wu H, Wang SN, Zheng HC. Порівняння функції живлення нирок і зміцнення «Ян» трьох різних видів трав Cistanche. Chin J ChinMater Med 1994; 3: 169–71.12 Zong GZ, He W, Wu GL, Chen MH, Shen X та ін. Порівняння між Cistanchedeserticola YC Ma таC. tubulosa(Schenk) R. Wight про деякі фармакологічні дії. Chin J Chin Mater Med 1996; 7: 436–7.13 Пурохіт С.Б., Саксена Д., Лалорая М., Кумар Г.П. Змінена молекулярна динаміка та антиоксидантний статус сперматозоїдів при індукованій тестостероном олігоспермії у миші. Molecular Reprod Dev 2000; 55: 316–25.14 Kim SW, Yoo SH, Lee HJ, Kim K, Kim do R та ін.Цистанси трав'янііндукує тестицитотоксичність у самців мишей. Bull Environ Contam Toxicol 2012; 88: 112–7.15 Nieschlag E, Simoni M, Gromoll J, Weinbauer GF. Роль ФСГ у регуляції сперматогенезу: клінічні аспекти. Clin Endocrinol 1999; 51: 139–46.16 Hellqvist A, Schmitz M, Borg B. Вплив кастрації та лікування андрогенами на експресію FSH-b і LH-b у трихребтового ціп’яка, gasterosteusaculeatus — відмінності зворотного зв’язку, що опосередковують фотоперіодичну реакцію дозрівання? Gen. Comp Endocr 2008; 158: 178–82.