五味子乙素对小鼠睾丸炎的缓解作用及其机制研究
随着人口老龄化日益加重，不孕不育渐渐成为突出的社会问题，男性生育压力上升已引起广泛关注。同样，各种珍稀濒危动物、野生动物及种公畜的繁育能力也亟待关注。睾丸炎（Orchitis）是引起雄性不育的主要病因之一。在养殖场中，动物睾丸炎时常发生，可由微生物感染引起，也可由饲草、水源、环境污染等引起。睾丸炎症的存在会影响公畜的繁殖能力，严重的则会造成无精子症甚至危及生命。目前，抗生素类药物仍是治疗睾丸炎的首选药物，但其大量使用会催生耐药菌株的出现并会造成抗生素残留等问题。大量临床实践证明，相较于抗生素，中草药具有毒性低、无耐药和残留等优点，在炎症防治中有良好效果。因此，研究开发针对睾丸炎的新型高效、无耐药和无残留的中药单体显得尤为重要。 五味子为东北优势特色中药，有安神、抗炎、抗氧化等多种功效，其主要有效成分为多种木脂素如五味子素、五味子乙素（SchisandrinB,SchB）等。本室前期研究发现SchB对成体神经发生有良好作用，但其对睾丸炎症的功效及机制尚不清楚。基于以上研究背景，本研究通过细菌细胞壁主要成分脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导，模拟细菌感染小鼠和小鼠睾丸支持细胞（Sertolicells,SCs），制备体内、体外模型，探讨了天然化合物SchB对睾丸炎的作用和机制。以期为预防大动物睾丸炎提供新的思路，奠定理论基础。 首先在体内实验中，用不同浓度的SchB预处理C57BL/6小鼠3d后，腹腔注射LPS并于12h后取双侧睾丸进行后续实验。研究结果表明，苏木精-伊红（HE）染色后LPS组生精上皮严重破坏且生精小管中无精子存在。除此之外，LPS刺激后显著升高了炎性细胞因子的表达，包括白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、环氧合酶-2（COX-2）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS），而SchB预处理能够显著改善上述变化。上述结果表明，SchB能够缓解LPS诱导的睾丸炎并抑制小鼠睾丸中由LPS诱导所致的炎性细胞因子的表达。 SCs对精子发生有重要调控作用。本研究通过LPS刺激小鼠SCs（mSCs）建立了睾丸炎体外模型，探讨了其中IL-6、IL-1β、TNF-α、COX-2和iNOSmRNA的表达，经SchB预处理后，上述细胞因子的mRNA水平显著降低。为了评估炎症信号通路参与SchB的抗炎作用的可能性，我们使用上述体外模型，并收集细胞进行蛋白质印迹实验。结果表明，LPS激活了NF-κB和MAPK信号通路，而SchB预处理则抑制了上述信号。这些结果表明，SchB可以缓解LPS体外诱导的mSCs炎症，降低LPS诱导的炎性介质的表达，SchB的抗炎保护作用是通过抑制NF-κB/MAPK信号通路而产生的。 研究表明，炎症会引起细胞凋亡。本研究显示，LPS刺激后，凋亡标志物Bax和半胱天冬酶-3蛋白（Caspase-3）的表达显著升高，抗凋亡标志物Bcl2显著降低。Tunel染色结果显示LPS组中的凋亡mSCs显著增加，但SchB预处理可以改善上述情况。为了进一步了解上述结果的作用机制，在SchB和LPS处理之前，将细胞与MAPK信号中的关键分子JNK的激活剂茴香素（Anisomycin）孵育1h。结果显示，Anisomycin预处理后，mSCs的凋亡被重新激活，并且再次增加了凋亡细胞的数量。这些数据共同表明，MAPK（JNK）信号通路参与SchB抑制mSCs凋亡。 综上所述，SchB减轻了睾丸组织的损伤，减少了炎性细胞因子的产生。这些保护作用是通过抑制NF-κB和MAPK信号通路的激活介导的。此外，SchB还减缓解了LPS诱导的细胞凋亡，其作用是通过抑制MAPK（JNK）信号通路启动的。总之，SchB在LPS诱导的睾丸炎细胞和小鼠模型中具有良好的预防效果，可作为有应用前景的前体化合物用于临床睾丸炎的预防。
五味子乙素;睾丸炎;支持细胞;炎症;细胞凋亡
吉林大学
硕士
基础兽医学
张学明
2023
中文
R285.5
2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）