Artikel Asal Cistanoside Of Cistanche Herba Memperbaiki Kerosakan Reproduktif Lelaki akibat Hipoksia Melalui Penindasan Tekanan Oksidatif

pengenalan

Pada masa ini, kira-kira 48.5 juta (15 peratus) pasangan umur reproduktif di seluruh dunia terjejas oleh ketidaksuburan [1], antaranya 40-50 peratus daripada kes itu dianggap sebagai ketidaksuburan lelaki [2], satu keadaan yang sangat dikaitkan dengan persekitaran dan faktor gaya hidup. Bukti menunjukkan bahawa kecenderungan testis mamalia kepada tekanan oksigen rendah adalah faktor penyebab dalam beberapa bentuk ketidaksuburan lelaki [3]. Seperti yang ditunjukkan dalam kajian terdahulu, spermatogenesis terjejas dan berkurangan apabila terdedah kepada hipoksia hipobarik [4-7].

Untuk meneroka mekanisme asas, kajian telah menunjukkan bahawa pendedahan kepada hipoksia hipobarik meningkatkan pengeluaran spesies oksigen reaktif (ROS) [8, 9]. ROS memainkan peranan penting dalam sistem pembiakan lelaki. Pada tahap yang rendah, ia diperlukan untuk kapasiti sperma, tindak balas akrosom, dan gabungan spermatozoa-oosit [10]. Walau bagaimanapun, ROS yang berlebihan boleh menyebabkan kerosakan DNA nuklear / mitokondria sperma dan kerosakan peroksidatif membran plasma, yang seterusnya merupakan faktor etiologi utama untuk peningkatan risiko ketidaksuburan lelaki [11, 12]. Oleh itu, pengumpulan ROS yang disebabkan oleh hipoksia mungkin menjadi salah satu punca ketidaksuburan lelaki.

Cistanches Herba, tumbuhan ubatan parasit saka, diedarkan secara meluas di kawasan gersang [13] dan digunakan secara meluas kerana aktiviti farmakologinya [14-17]. Di antara semua kandungan berkesan Cistanches Herba, PhG telah dianggap sebagai komponen aktif utama. Sehingga kini, 34 PhG telah diasingkan daripada tumbuhan Cistanches [13]. Cistanoside (Cis), PhG aktif yang diasingkan daripada Cistanches Herba, telah mendapat perhatian untuk kesan antioksidannya.

Memandangkan kesan antioksidan Cis dan peranan ROS dalam ketidaksuburan lelaki yang disebabkan oleh hipoksia, Cis dianggap sebagai calon ubat yang berpotensi untuk rawatan ketidaksuburan lelaki yang disebabkan oleh hipoksia. Walau bagaimanapun, beberapa laporan telah menangani kesan antioksidan Cis yang diekstrak daripada Cistanches Herba dalam rawatan ketidaksuburan lelaki yang disebabkan oleh hipoksia atau laluan isyarat yang terlibat. Dalam kajian ini, model eksperimen in vitro dan in vivo hypoxia telah dibina dan komponen kesan Cis yang berbeza telah dinilai.

klikCistanche untuk Testosteron

Bahan dan kaedah

Kultur sel dan reagen

Talian sel spermatogonia tikus GC-1spg (GC-1) telah dibeli daripada American Type Culture Collection (ATCC) dan dikultur dalam DMEM (Invitrogen, USA) ditambah dengan 10 peratus serum lembu janin, 1 peratus L-glutamin (100 mM), penisilin (100 U/mL), dan streptomycin (100 ug/mL) pada 37 darjah dalam inkubator lembap dengan 5 peratus CO2. Cis (Cis-A, B, C, H) telah dibeli daripada Chengdu Gelipu Biotechnology Co., Ltd. (China).

Ujian daya maju sel

Daya maju sel telah diuji dengan ujian kit pengiraan sel{{0}} (CCK-8). Secara ringkasnya, sel GC-1 telah disemai ke dalam 96-plat perigi pada 1.5×103 setiap perigi dan dikultur pada 37 darjah selama 24 jam. Kemudian, sel telah dirawat dengan kepekatan berbeza (20 peratus, 15 peratus, 10 peratus, 5 peratus) oksigen atau kepekatan berbeza (2 μM, 0.2 μM, 0.02 μM) Cis (Cis-A, Cis-B, Cis- C, Cis-H) untuk masa yang diperlukan. Kemudian, supernatan telah dibuang dan daya maju sel telah dikesan menggunakan kit CCK-8 (Dojindo Japan). Penyerapan setiap telaga diukur pada 450 nm menggunakan pembaca plat mikro (BioRad USA). Akhir sekali, daya maju sel dikira mengikut formula berikut: Daya maju sel=(ODkumpulan eksperimen - kumpulan ODblank)/ (kumpulan kawalan OD - kumpulan ODblank) × 100 peratus .

Analisis Western blot

Sel atau tisu yang dituai telah dihomogenkan dalam penampan RIPA untuk mengekstrak protein (RIPA BeyotimeChina; Cocktail Roche Switzerland). Supernatan dikumpulkan, dan kepekatan protein diuji dengan kaedah BCA (Beyotime). Kira-kira 40 ug protein yang diekstrak daripada setiap sampel dipisahkan oleh SDS-PAGE dan dipindahkan secara elektrik ke membran penapis nitroselulosa (NC) (Beyotime China). Membran penapis NC telah disekat dengan 5 peratus susu tanpa lemak selama 1.5 jam dan diinkubasi dengan antibodi khusus (anti-PARP 1:1000, antiCaspase-3 1:1000, anti-Bcl-2 1:1000, anti-Bax 1 :1000, anti-GAPDH 1:1000; semua antibodi dibeli daripada Cell Signaling Technology, USA) semalaman pada 4 darjah . Kemudian, semua membran NC diinkubasi dengan antibodi sekunder konjugasi peroksidase lobak pedas yang sepadan selama 1.5 jam pada suhu bilik dan digambarkan dengan sistem pengimejan (Tannon, China).

Pengesanan kitaran sel

Ujian sitometrik aliran (FCM) telah dilakukan untuk menganalisis kitaran sel. Sel telah dirawat di bawah keadaan yang berbeza selama 72 jam dan dituai. Sel-sel itu kemudiannya dibasuh dengan PBS, diperbaiki dalam 75 peratus etanol, dan diwarnai dengan propidium iodide (PI). Bagi setiap sampel, 1 × 104 sel telah dikumpulkan dan dianalisis oleh sitometri aliran (FACS Calibur, BD Biosciences). Kemudian, perkadaran sel fasa G1/S/G2 dan indeks percambahan [Fasa(S tambah G2)/Fasa(G1 tambah S tambah G2) × 100 peratus ] telah dikira.

Ki-67 pewarnaan

Sel telah dibiakkan dalam hidangan confocal dan dirawat dengan hipoksia atau subtipe Cis yang berbeza selama 72 jam. Selepas membetulkan semua sel dengan 4 peratus paraformaldehid, ia diinkubasi dengan antibodi anti-Ki-67 (1:200, Teknologi Isyarat Sel). Kemudian, semua sel telah diinkubasi dengan antibodi IgG anti-arnab konjugasi CY-3-yang sepadan (1:200, Boster, China) dan larutan DAPI (1.0 ug/mL, Beyotime). Pendarfluor diperhatikan dengan mikroskop confocal Fluoview FV1000 (Olympus, Jepun).

Pengesanan ROS

FCM diperkenalkan untuk mengukur tahap ROS intraselular menggunakan DCFH-DA. Sel yang digantung telah disemai dalam 6-plat perigi dan tertakluk kepada rawatan yang berbeza. Selepas 72 jam rawatan, sel telah digantung dalam DMEM bebas serum dengan 10 μM DCFH-DA (Beyotime). Kandungan ROS kemudiannya ditentukan oleh pengisihan sel yang diaktifkan pendarfluor pada Sistem Sitometri Aliran Beckman Coulter dengan panjang gelombang pengujaan 488 nm dan panjang gelombang pancaran 525 nm [18].

Penentuan Pengoksidaan Lipid (LPO)

Ujian bahan reaktif asid thiobarbituric (TBARS) dilakukan untuk mengesan LPO. Semua langkah pengendalian telah dilakukan mengikut arahan (Sigma USA). Kepekatan dikira menggunakan pekali kepupusan molar 1.56×105/(M·cm), yang diperoleh menggunakan malondialdehid sebagai piawai. Keputusan dinyatakan sebagai nmol setara MDA/mg protein.

Penentuan aktiviti enzim

Aktiviti enzim telah diuji menggunakan kit ujian termasuk glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), dan superoxide dismutase (SOD). Semua langkah pengendalian telah dilakukan mengikut arahan yang dibekalkan (Institut Bioengineering Nan Jing Jian Cheng China).

Haiwan dan protokol eksperimen

Tikus Wistar jantan matang (180-220 g, 8 w) diperoleh dari pusat haiwan Universiti Perubatan Tentera Keempat, Xi'an, China. Kebenaran penggunaan haiwan tersebut diperoleh daripada Jawatankuasa Etika Universiti (Nombor rujukan: 20190506). Eksperimen haiwan telah dijalankan mengikut garis panduan universiti untuk penjagaan dan penggunaan haiwan makmal.

Semua tikus dibenarkan menyesuaikan diri selama lebih kurang 1 minggu sebelum permulaan eksperimen. Selepas penyesuaian, tikus diagihkan secara rawak kepada 6 kumpulan dengan 5 haiwan dalam setiap kumpulan. Tikus dalam kumpulan kawalan dinaikkan di bawah tekanan biasa (PO2: 20 peratus ; tekanan udara: 101.3 kPa), manakala tikus dalam model dan kumpulan yang dirawat Cis dinaikkan dalam kebuk oksigen tekanan rendah (tekanan dalaman 61.6 kPa , bersamaan dengan ketinggian 4000 meter dari aras laut; PO2: 14.55 peratus ) untuk mensimulasikan persekitaran hipoksik altitud tinggi. Semua tikus mempunyai akses percuma kepada makanan dan air dalam sangkar plastik pada 22 ± 2 darjah dan keadaan kelembapan dengan kitaran 12-h automatik terang/gelap. Tikus dalam model dan kumpulan yang dirawat Cis kekal dalam keadaan hipobarik tetapi dipindahkan ke keadaan normobarik setiap 96 jam, pada masa itu makanan dan air disediakan kepada mereka dan sangkar dibersihkan. Tempoh peralihan daripada hipobarik kepada hipobarik adalah kira-kira 2 jam. Semua kumpulan rawatan telah dirawat dengan Cis yang sepadan (8 mg / kg / d) melalui gavage oral selama 8 minggu, manakala tikus kawalan dan model dirawat dengan jumlah air yang sama.

Selepas 8 minggu, tikus dikorbankan di bawah bius. Testis, epididimis, dan vesikel mani dipisahkan dan ditimbang, dan indeks organ dikira mengikut formula berikut: (berat organ/berat haiwan) × 100 peratus . Selepas itu, sperma dalam epididimis dikumpulkan, dan motilitas dan aktiviti enzim akrosom mereka diuji. Begitu juga, tisu testis dikumpulkan untuk kajian histopatologi dan pengesanan aktiviti enzim ROS, LPO, dan antioksidan.

Penilaian kadar sperma hidup

Epididimis dihiris dengan gunting pembedahan, dan penggantungan sperma disediakan dalam garam biasa. Untuk menilai kadar sperma hidup, 5 μL penggantungan sperma dicampur dengan teliti dengan jumlah pewarnaan eosin-Y yang sama. Sperma kemudian dikira di bawah mikroskop cahaya. Kadar sperma hidup dinilai dengan mengira kedua-dua ternoda (sperma mati) dan tidak ternoda (sperma hidup).

Penentuan aktiviti enzim akrosom sperma

Ujian aktiviti enzim akrosom sperma telah digunakan untuk menilai enzim akrosom sperma [19]. Keputusan dalam setiap kumpulan dikira menggunakan formula berikut: Aktiviti enzim akrosom (μIU)=(Kumpulan Eksperimen ODB - kumpulan ODBlank)/(247.5×10) × 106.

Analisis statistik

Semua data kuantitatif dinyatakan sebagai min ± SD dan dianalisis menggunakan perisian SPSS 22.0. Ujian-t Independent Student digunakan untuk membandingkan data antara kedua-dua kumpulan. *P< 0.05 and **P < 0.01 were considered statistically significant differences.

Keputusan

Kesan hipoksia pada sel GC-1.

Untuk menentukan kesan hipoksia pada sel kuman, kami mula-mula memeriksa perubahan dalam daya maju sel selepas rawatan hipoksia dengan kepekatan oksigen yang berbeza (20 peratus , 15 peratus , 10 peratus dan 5 peratus ) untuk 1, 3, 5 , dan 7 hari, masing-masing. Keputusan ujian CCK-8 menunjukkan bahawa, berbanding dengan kumpulan kawalan (20 peratus kepekatan oksigen), sel yang terdedah kepada hipoksia menunjukkan penurunan daya maju yang ketara (P <0.01; Rajah 1A). Selain itu, kadar kelangsungan hidup mereka adalah berkadar songsang dengan kepekatan oksigen dan seterusnya menurun dengan masa induksi. Untuk mengelakkan kesan sitotoksik yang berlebihan, kepekatan oksigen 10 peratus dan 3-masa aruhan hari telah dipilih sebagai kriteria model hipoksik untuk eksperimen in vitro berikutnya.

Selepas itu, pewarnaan FCM dan imunofluoresensi dilakukan untuk menilai lebih lanjut perubahan percambahan sel GC{{{0}} di bawah rawatan hipoksia. Keputusan menunjukkan bahawa hipoksia boleh mendorong penangkapan sel GC-1 dalam fasa G1, dengan itu mengurangkan kemasukan sel ke dalam fasa S dan menghalang replikasi DNA. Oleh itu, hipoksia mengurangkan indeks percambahan sel GC-1 dengan ketara (P <0.01; Rajah 1B). Pewarnaan Ki-67 positif ialah satu lagi biomarker khusus bagi sel yang membiak. Oleh itu, kami juga memeriksa nisbah sel Ki-67-positif dengan atau tanpa rawatan hipoksia. Berbanding dengan kumpulan kawalan, rawatan hipoksia telah mengurangkan sel Ki-67-positif, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1C.

Seterusnya, kami berhasrat untuk menyiasat mod perencatan daya maju sel GC{{{0}} yang disebabkan oleh hipoksia. Seperti yang dilaporkan dalam kesusasteraan, tahap ROS meningkat apabila tikus terdedah kepada persekitaran hipoksik hipobarik [8, 20]. Oleh itu, tahap ROS endogen dalam sel GC-1 diukur menggunakan ujian FCM. Keputusan menunjukkan tahap ROS yang lebih tinggi di bawah hipoksia berbanding kumpulan oksigen biasa (P <0.01; Rajah 1D). ROS terkumpul menyebabkan kerosakan DNA yang ketara, yang seterusnya menyebabkan pengaktifan laluan apoptosis sel dan mungkin menjadi faktor etiologi utama untuk peningkatan risiko ketidaksuburan lelaki [21, 22]. Seterusnya, kami mengesan kesan pengaktifan apoptosis hipoksia pada sel GC-1 melalui pewarnaan TUNEL. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1E, rawatan dengan hipoksia menghasilkan peningkatan dalam pendarfluor TUNEL berbanding dengan kumpulan kawalan, menunjukkan peningkatan dalam apoptosis dalam kumpulan model.

Memandangkan kerosakan sel akibat ROS biasanya disebabkan oleh OS, kami terus menguji OS sel GC-1. Seperti yang dibentangkan dalam Rajah 1F, tahap LPO sel GC-1 dalam kumpulan model telah meningkat dengan ketara berbanding tahap LPO sel GC-1 dalam kumpulan kawalan. Penemuan ini mencadangkan bahawa kecederaan sel GC-1 akibat hipoksia mungkin berkaitan dengan OS, yang disebabkan oleh pengumpulan ROS.
Kesan Cis pada daya maju sel GC-1 akibat hipoksia secara in vitro.

Untuk menyiasat sama ada Cis boleh menghalang kesan perencatan hipoksia ke atas daya maju sel GC{{{0}}, ujian CCK-8 telah dilakukan. Sel GC-1 telah dirawat dengan subjenis berbeza (Cis-A, B, C, H) dan julat kepekatan (0.02 μM, 0.2 μM, 2 μM) Cis untuk 72 jam Perbandingan kumpulan model dengan kumpulan DMSO menunjukkan bahawa DMSO tidak secara langsung mempromosikan daya maju sel GC{10}} (Rajah 2A). Walau bagaimanapun, daya maju sel telah dipulihkan dengan ketara (P <0.05) dengan rawatan Cis.

Berbanding dengan kumpulan model, Cis-A, Cis-B, Cis-C dan Cis-H semuanya menunjukkan kesan perlindungan tertentu terhadap kerosakan akibat hipoksia kepada daya maju sel GC-1 dan Cis-B menunjukkan yang paling ketara. kesan (Rajah 2A). Kesan perlindungan Cis pada 0.2 μM adalah jauh lebih tinggi daripada kesan perlindungan Cis pada {{10}}.02 μM, manakala perbezaan antara 2 μM dan 0.2 μM tidak jelas, menunjukkan bahawa daya maju sel GC-1 yang dipulihkan yang disebabkan oleh Cis menunjukkan peningkatan yang bergantung kepada dos dalam julat kepekatan daripada 0.02-0. 2 μM (Rajah 2A). Oleh itu, mengikut keperluan eksperimen, 0.2 μM Cis telah dipilih sebagai kepekatan optimum dalam eksperimen in vitro berikut. Untuk mengesahkan lagi sama ada sel kuman sememangnya dilindungi oleh pewarnaan Cis, FCM dan Ki-67 dilakukan untuk menilai perubahan pembiakan sel GC-1 selepas rawatan dengan Cis. Selepas rawatan Cis, bahagian sel GC-1 dalam fasa G1 telah dikurangkan. Sebaliknya, lebih banyak sel memasuki fasa S, menunjukkan bahawa rawatan Cis boleh meningkatkan indeks percambahan sel kuman ( P <0.01; Rajah 2B). Statistik untuk kitaran sel GC{31}} ditunjukkan dalam Rajah 2Bb. Keputusan pewarnaan Ki-67 juga menunjukkan bahawa rawatan Cis-A, Cis-B, Cis-C dan Cis-H telah meningkatkan dengan ketara{38}}nisbah sel positif Ki bagi GC yang disebabkan oleh hipoksia{{40} } sel in vitro (Rajah 2C).

Mekanisme Cis melindungi sel kuman daripada hipoksia in vitro.

Untuk menyiasat sama ada kesan perlindungan Cis pada sel GC-1 berkaitan dengan penyingkiran ROS yang berlebihan, pewarna pendarfluor DCFH-DA digunakan untuk mengesan tahap ROS dalam setiap kumpulan. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3A, dan 3B, rawatan dengan DMSO tidak mengubah kandungan ROS intraselular atau tahap LPO berbanding dengan kumpulan model. Walau bagaimanapun, tahap ROS dalam sel GC-1 telah dikurangkan dengan ketara dalam kumpulan yang dirawat Cis (Rajah 3A). Tambahan pula, penurunan dalam LPO juga diperhatikan dalam sel GC-1 yang tertakluk kepada Cis (Rajah 3B).

Untuk meneroka lebih lanjut mekanisme yang Cis melindungi sel-sel kuman daripada kecederaan hipoksia, pewarnaan TUNEL, dan analisis blot Barat dilakukan untuk menilai apoptosis. Pewarnaan TUNEL (Rajah 3C) menunjukkan apoptosis yang ketara dalam model dan kumpulan DMSO. Walau bagaimanapun, lebih sedikit sel apoptosis diperhatikan dengan rawatan Cis, yang menunjukkan bahawa rawatan Cis mengurangkan apoptosis sel GC{1}}. Selain itu, ungkapan PARP, Caspase-3, Bax dan Bcl-2 telah diukur untuk menyokong mekanisme molekul. Seperti yang dibentangkan dalam Rajah 3D, Caspase-3 dan PARP telah diaktifkan dalam sel GC-1 di bawah hipoksia dan pengaktifan ini telah dihalang oleh rawatan Cis. Selain itu, nisbah Bax/Bcl-2 adalah lebih tinggi dalam kumpulan model berbanding kumpulan kawalan dan rawatan Cis mengurangkan nisbah Bax/Bcl-2 (Rajah 3D). Data ini menunjukkan bahawa Cis mempunyai kapasiti yang berpotensi untuk melemahkan kerosakan oksida yang disebabkan oleh hipoksia, dan kesan perlindungan ini mungkin dicapai dengan mengurangkan pengumpulan ROS dan menghalang pengaktifan laluan apoptosis Caspaserelated.

Mekanisme enzim yang menghalang OS melibatkan pemusnah radikal bebas seperti glutation reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), dan superoxide dismutase (SOD) [23]. Mekanisme enzimatik yang menghalang OS memainkan peranan penting dalam mencegah kerosakan oksidatif dalam sel dan tisu [23]. Untuk mengesahkan lagi mekanisme potensi perencatan Cis bagi OS yang disebabkan oleh hipoksia dalam sel GC-1, aktiviti GR, GPx dan SOD telah diukur. Keputusan menunjukkan bahawa aktiviti GR, GPx dan SOD semuanya ketara (P < 0.01, Rajah 3E) menurun di bawah hipoksia jika dibandingkan dengan kumpulan kawalan, dan rawatan Cis memulihkan aktiviti mereka dengan ketara dalam Sel GC-1 terdedah kepada hipoksia (P <0.05, Rajah 3E), menunjukkan bahawa sebatian ini boleh mengaktifkan sistem antioksidan endogen yang kuat.

Kesan Cis pada pembiakan dalam tikus yang disebabkan oleh hipoksia hipobarik.

Untuk menentukan kesan hipoksia hipobarik pada tikus jantan, kami mula-mula menguji perubahan morfologi testis dalam tikus yang disebabkan oleh hipobarik. Keputusan pewarnaan HE menunjukkan bahawa dalam kumpulan kawalan, sel spermatogenik normal pada pelbagai peringkat disusun secara teratur dari membran bawah tanah ke lumen, dan sperma matang kelihatan dalam lumen tubul (Rajah 4A). Berbanding dengan kawalan, perubahan patologi tisu testis diperhatikan dalam kumpulan model, membran bawah tanah sel epitelium testis disusun longgar, epitelium spermatogenik sangat nipis, dan tahap dan bilangan sel kuman telah berkurangan dengan ketara (Rajah 4A) .

Walau bagaimanapun, rawatan dengan Cis telah meningkatkan histologi kerosakan testis yang disebabkan oleh hipobarik hipoksia dalam vivo (Rajah 4A). Kami juga mengukur berat badan, berat testis, berat epididimis dan berat kelenjar vesikel mani, yang membawa kepada indeks organ pembiakan (nisbah organ pembiakan/berat badan) dikira. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4B-D, indeks organ pembiakan (testis, epididimis dan kelenjar vesikel mani) adalah lebih rendah dengan ketara dalam kumpulan model (P < 0.01) berbanding kumpulan kawalan. Walau bagaimanapun, kesan hipoksia hipobarik pada indeks organ pembiakan tikus telah diterbalikkan dengan rawatan Cis (Rajah 4B-D).

Seterusnya, aktiviti enzim akrosom dan kadar sperma hidup sperma tikus jantan juga diukur untuk menjelaskan kerosakan fungsi testis. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4E, 4F, aktiviti enzim akrosom dan motilitas sperma adalah lebih rendah pada tikus kumpulan model berbanding kumpulan kawalan (P < 0.01). Walau bagaimanapun, berbanding dengan tikus dalam kumpulan model, aktiviti enzim akrosom telah dipulihkan dalam tikus yang dirawat dengan 8 mg/kg/d Cis (P <0.05) (Rajah 4D).

Selain itu, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4F, rawatan dengan Cis juga meningkatkan kadar sperma hidup; tikus yang dirawat dengan 8 mg/ kg/d Cis semuanya menunjukkan kadar sperma hidup yang meningkat dengan ketara (55.83 ± 6.03 peratus , P < 0.05; 69.00 ± 2.29 peratus , P < 0.01; 52.33 ± 3.40 peratus , P< 0.05; and 53.67 ± 2.25%, P < 0.05 respectively) when compared with the model rats (43.83 ± 4.01%).

Diambil bersama, keputusan ini mencadangkan bahawa persekitaran hipoksik hipobarik membawa kepada perubahan morfologi testis, penurunan berat badan organ pembiakan, dan kerosakan fungsi testis pada tikus jantan, dan Cis boleh melindungi organ pembiakan secara berkesan daripada kerosakan yang disebabkan oleh hipoksia.

Kesan Cis pada OS dalam testis tikus yang disebabkan oleh hipobarik hipoksia.

Tahap ROS dan LPO dalam testis tikus diukur untuk menganalisis kesan Cis pada OS yang disebabkan oleh hipobarik hipoksia. Analisis ROS mendedahkan bahawa berbanding dengan kumpulan kawalan, tahap ROS dalam testis dalam kumpulan model meningkat dengan ketara (P < 0.01 Rajah 5A). Sebaliknya, LPO telah dinaikkan secara mendadak dalam testis (P < 0.01) di bawah hipoksia hipobarik berbanding dengan keadaan normoksik (Rajah 5B). Walau bagaimanapun, rawatan Cis mengubah perubahan di atas (P <0.05), di mana Cis-B memberikan kesan yang lebih baik daripada Cis lain (Rajah 5A, 5B). Cis seolah-olah melindungi testis dengan mengurangkan OS di bawah keadaan hipoksik hipobarik dalam vivo.

Di samping itu, analisis apoptosis dilakukan untuk menilai lebih lanjut mekanisme yang Cis dilindungi daripada kecederaan fungsi testis yang disebabkan oleh hipobarik hipoksia. Keputusan pewarnaan TUNEL (Rajah 5C) menunjukkan bahawa apoptosis yang ketara wujud dalam kumpulan model berbanding kumpulan kawalan. Walau bagaimanapun, selepas rawatan Cis (8 mg/kg/d), lebih sedikit sel apoptosis berlaku (P < 0.05) (Rajah 5C). Data Western blot juga menunjukkan bahawa rawatan hipoksia dan hipobarik mengakibatkan pengaktifan Caspase-3 dan PARP dan nisbah Bax/Bcl-2 yang meningkat dalam tisu testis, menunjukkan peningkatan dalam apoptosis (Rajah 5D). Di samping itu, pelbagai jenis rawatan Cis mengurangkan apoptosis dalam tisu testis dengan ketara (Rajah 5D). Begitu juga, analisis IHC tisu testis menunjukkan hasil yang sama (Tambahan Rajah 1).

Untuk mengesahkan mekanisme OS yang dikurangkan Cis yang dicetuskan oleh hipoksia hipobarik, kami selanjutnya menguji aktiviti GR, GPx, dan SOD dalam tisu testis. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5E, berbanding dengan kumpulan kawalan, rawatan hipobarik hipoksia mengurangkan dengan ketara aktiviti GR, GPx dan SOD (P < 0.01). Walau bagaimanapun, rawatan Cis memulihkan aktiviti enzim (GR, GPx, dan SOD) tisu testis dalam tikus yang dirawat dengan hipoksia hipobarik (P <0.05). Kesimpulannya, Cis seolah-olah melindungi testis dengan mengaktifkan mekanisme pertahanan enzim antioksidan endogen yang kuat di bawah keadaan hipoksia hipobarik.

Perbincangan

Di kawasan altitud tinggi, hipoksia hipobarik diketahui mempengaruhi pelbagai sistem pada manusia, termasuk sistem pembiakan lelaki [4, 20]. Penyiasatan eksperimen terkini menjurus ke arah memahami mekanisme bagaimana hipoksia hipobarik menjejaskan sistem pembiakan lelaki. Dalam kajian ini, kesan terapeutik ekstrak Cis daripada Cistanches Herba terhadap kerosakan pembiakan akibat hipoksia telah disiasat. Keputusan menunjukkan bahawa Cis boleh melindungi sistem pembiakan lelaki daripada kerosakan hipoksia dengan mengurangkan pengumpulan ROS dan OS yang disebabkan oleh hipoksia dengan meningkatkan aktiviti enzim antioksidan endogen.

ROS ialah radikal bebas yang berasal dari oksigen yang memainkan peranan penting dalam fisiologi dan patologi manusia. Dos ROS yang rendah adalah penting untuk kapasiti sperma, tindak balas akrosom, dan gabungan spermatozoa-oosit [24, 25]. Walau bagaimanapun, pengumpulan ROS yang berlebihan sering membawa kepada kerosakan kepada sel kuman dan sel stromal, mengakibatkan ketidaksuburan lelaki [26]. ROS boleh merosakkan membran sel, asid nukleik, protein, enzim dan makromolekul biologi lain dengan mudah melalui peroksidasi. Selain itu, ia juga membawa kepada potensi kerosakan selular dan DNA apabila ia melebihi kapasiti pembawa antioksidan. Bukti terkumpul menyokong peranan penting ROS dalam patogenesis kesuburan lelaki [27, 28]. Pengeluaran ROS dikawal oleh ketegangan oksigen. Di bawah keadaan hipoksik, oksigen yang ada dalam persekitaran berkurangan dan kelikatan darah meningkat, dengan itu menjejaskan banyak proses metabolik yang bergantung kepada oksigen dalam organisma [29, 30]. Walau bagaimanapun, tekanan atmosfera yang lebih rendah pada altitud tinggi menyebabkan pulangan vena yang lemah dan penurunan dalam kuantiti oksigen yang diangkut oleh aliran darah ke semua sel organisma, yang seterusnya meningkatkan hipoksia organ dan sel [29, 30].

Oleh itu, pendedahan kepada altitud tinggi menimbulkan satu siri tindak balas fisiologi hipoksik, termasuk pengeluaran dan pengumpulan ROS, apabila permintaan oksigen melebihi bekalan vaskular. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, pengumpulan ROS membawa kepada pelbagai kesan intraselular, yang paling kritikal adalah menyebabkan OS dalam sel.

OS merujuk kepada ketidakseimbangan antara tindak balas pengoksidaan dan pengurangan, yang membawa kepada penjanaan lebihan oksidan atau molekul yang menerima elektron daripada bahan tindak balas lain, yang seterusnya menghasilkan ROS [31, 32]. OS difahami dengan baik boleh dicetuskan oleh satu siri faktor endogen dan eksogen, termasuk pendedahan kepada altitud tinggi. Spermatozoa adalah sel-sel yang sangat terdedah kepada OS memandangkan sistem pembaikan sel yang tidak mencukupi dan kandungan membran plasma tinggi asid lemak tak tepu [33]. Tisu testis dan epididimis tidak terkecuali, kerana kehadiran OS yang teruk telah diperhatikan dalam spermatid bulat pada tikus yang mengalami hipoksia [4]. OS menjejaskan kestabilan DNA, dengan itu menjejaskan integriti bahan genetik gamet [34-36].

Walau bagaimanapun, tahap kerosakan DNA yang tinggi dalam gamet lelaki telah disahkan membawa kepada pengaktifan isyarat apoptosis, yang mengakibatkan pengurangan kiraan sperma epididimis dan peningkatan peratusan sel yang rosak [28, 37]. Dalam kajian ini, hipoksia mengurangkan daya maju sel GC-1 dengan ketara melalui induksi apoptosis dan penahanan kitaran sel. Lebih penting lagi, tahap ROS yang meningkat dengan ketara ditunjukkan oleh analisis FCM selepas rangsangan hipoksia, dengan peningkatan kadar apoptosis dan pengaktifan nisbah Caspase-3, PARP dan Bax/Bcl-2 yang lebih tinggi, menunjukkan bahawa ROS boleh mengaktifkan. apoptosis dengan mengaktifkan laluan isyarat Caspase semasa kerosakan kesuburan yang disebabkan oleh hipoksia. Penemuan sekarang menunjukkan bahawa hipoksia membawa kepada pengumpulan ROS yang berlebihan, menyebabkan kerosakan oksidatif pada sel pembiakan. Oleh itu, adalah bermakna untuk mengenal pasti antioksidan baharu yang boleh berfungsi sebagai pendekatan berkesan untuk mengurangkan kecederaan kesuburan yang disebabkan oleh hipoksia.

Untuk melindungi daripada OS, sistem antioksidan yang kompleks wujud di dalam badan, terutamanya terdiri daripada faktor enzim. Di bawah keadaan fisiologi, kandungan ROS dan sistem antioksidan mengekalkan keseimbangan tertentu. Walau bagaimanapun, pengeluaran berlebihan ROS mengurangkan sistem antioksidan sperma, membawa kepada OS, yang menyebabkan kerosakan DNA sperma dan mengakibatkan kadar kesuburan dan kehamilan yang lebih rendah [23]. Oleh itu, untuk menangani lebihan pengeluaran ROS dan kesan buruk yang berkaitan pada peringkat selular dalam sistem pembiakan lelaki, strategi antioksidan yang berbeza telah diuji [23]. Pada masa ini, literatur mengenai penggunaan sebatian dengan aktiviti antioksidan dan peningkatan fungsi sperma adalah meluas. Yang penting, kebanyakan laporan menerangkan peningkatan dalam parameter sperma selepas pengambilan antioksidan oral, termasuk peningkatan dalam kepekatan dan motilitas sperma atau penurunan dalam kerosakan DNA [38]. Oleh itu, semakin ramai ahli urologi menetapkan antioksidan oral untuk ketidaksuburan akibat masalah berkaitan OS [39]. Antioksidan ini termasuk terutamanya karnitin, vitamin, zink, melatonin, dan sebatian semula jadi [23, 40].

Pada masa ini, dengan perkembangan teknologi pengekstrakan dadah, peningkatan bilangan ekstrak TCM juga sedang dipertimbangkan untuk mengurangkan ketidaksuburan lelaki kerana antioksidan ini boleh mengurangkan kesan merosakkan OS [41]. Yüce A. et al. melaporkan pada tahun 2013 bahawa kayu manis mempunyai kesan yang baik terhadap keseimbangan oksidatif dan antioksidan dalam testis dan kualiti sperma [42]. Zhang L et al. menunjukkan bahawa curcumin meningkatkan motilitas sperma dengan ketara pada pesakit dan mengurangkan H2O2 [43]. Selain itu, pelbagai ekstrak tumbuhan lain seperti blueberry, crocus sativus, biji delima, dan teh hijau juga telah ditunjukkan untuk melindungi sistem pembiakan melalui mekanisme antioksidan [27, 44-47]. Cistanches Herba ialah TCM penting yang mempunyai profil keselamatan yang menggalakkan dan fungsi perubatan yang luas untuk rawatan kemandulan, antara keadaan lain [13]. Kajian farmakologi moden telah menunjukkan bahawa Cistanches Herba mempunyai pelbagai aktiviti, seperti aktiviti antioksidatif, anti-radang, hepatoprotektif, dan anti-neurodegeneratif [13, 48]. Oleh itu, ekstrak, pecahan atau sebatian daripada Cistanches Herba mungkin mempunyai ciri antioksidan yang berpotensi untuk rawatan ketidaksuburan.

Bahan aktif dalam tumbuhan yang meningkatkan kesuburan termasuk pelbagai kumpulan kimia seperti PhGs, saponin, sebatian meruap beroksigen, dan alkaloid [41]. Kajian aktiviti farmakologi PhG telah menunjukkan bahawa PhG mempamerkan pelbagai bioaktiviti, seperti antioksida, perlindungan saraf antiradiasi, dan peningkatan fungsi seksual [49, 50]. Di antara aktiviti ini, antioksidan secara beransur-ansur menarik perhatian. Beberapa komponen tunggal atau pecahan PhG telah dilaporkan menghalang apoptosis sel kuman yang disebabkan oleh pelbagai bahan kimia, dan keupayaan antioksidan mereka secara in vitro juga telah ditunjukkan dalam vivo dalam beberapa model haiwan [51, 52]. Keputusan ini menunjukkan bahawa PhG boleh menjadi calon yang menarik untuk rawatan ketidaksuburan lelaki. Cis ialah PhG aktif yang boleh diasingkan daripada Cistanches Herba.

Dalam kajian ini, kami meneroka kesan Cis pada sel yang dirawat hipoksia atau model tikus dan menyiasat mekanisme molekul asas. Cis mempamerkan aktiviti perlindungan terhadap penurunan daya maju akibat hipoksia dan peningkatan apoptosis dalam sel GC-1, dan ia juga menunjukkan kesan perlindungan terhadap kerosakan akibat hipoksia dalam sistem pembiakan tikus dalam vivo. Penurunan ketara dalam aktiviti GR, GPx dan SOD di bawah hipoksia berbanding kumpulan normoksik telah diperhatikan, manakala aktiviti khusus GR, GPx dan SOD meningkat dengan ketara dalam testis atau sel GC-1 yang dirawat dengan Cis. Cis seolah-olah melindungi testis dan sel GC-1 di bawah keadaan hipoksik dengan meningkatkan aktiviti enzim antioksidan.

Antioksidan enzim berfungsi terutamanya dengan membuang anion superoksida, dengan itu menghalang peroksidasi lipid dan kerosakan DNA untuk mencegah kemandulan. Mekanisme antioksidan enzimatik memainkan peranan penting dalam mencegah kerosakan oksidatif [23]. Mekanisme enzimatik terhadap OS terdiri daripada pemusnah radikal bebas dan enzim yang bergantung kepada glutation termasuk GR, GPx, dan SOD [12]. Enzim antioksidan difahami dengan baik sebagai penting untuk sistem pembiakan lelaki. Dalam kajian semasa, kesan aktiviti enzim antioksidan yang dikurangkan di bawah hipoksia hipobarik disertai dengan peningkatan ROS dan LPO dalam kumpulan model, yang konsisten dengan laporan sebelumnya [12].

Walau bagaimanapun, pentadbiran Cis membawa kepada pemulihan aktiviti enzim antioksidan dalam sel GC-1 dan testis tikus, yang memungkinkan untuk menjana strategi untuk mentadbir Cistanches Herba untuk mencegah kerosakan akibat hipoksia hipobarik, seperti yang dicadangkan sebelum ini. Walaupun keputusan sekarang menunjukkan bahawa rawatan dengan Cis sebahagiannya mengurangkan kerosakan sel kuman akibat hipoksia pada tikus, penyiasatan lanjut diperlukan untuk membongkar gambaran penuh kesan perlindungan pembiakannya. Sebagai contoh, mekanisme spesifik Cis mempengaruhi aktiviti enzim antioksidan. Di samping itu, terdapat persoalan sama ada sebarang mekanisme lain juga mungkin berkaitan kerana Cis hanya pulih sebahagian daripada kerosakan pembiakan yang disebabkan oleh hipoksia. Akhir sekali, sama ada Cis mempunyai kesan menggalakkan pertumbuhan langsung pada sel kuman juga harus dipertimbangkan.

Kesimpulan

Secara umumnya, dapatan kajian ini menekankan potensi Cis sebagai antioksidan untuk rawatan kerosakan reproduktif lelaki yang disebabkan oleh hipoksia. Cis boleh melindungi daripada kerosakan pembiakan lelaki yang disebabkan oleh hipoksia dengan memulihkan aktiviti enzim antioksidan, mengurangkan OS yang disebabkan ROS, meningkatkan daya maju sel secara serentak, dan mengurangkan apoptosis. Yang penting, subtipe Cis (Cis-A, Cis-B, Cis-C, dan Cis-H) yang dikaji dalam kajian ini semuanya menunjukkan kesan perlindungan tertentu pada sistem pembiakan, dan Cis-B menunjukkan kesan yang paling ketara. Oleh itu, kami membuat spekulasi bahawa Cis mungkin antioksidan calon yang baik untuk rawatan kerosakan pembiakan lelaki yang disebabkan oleh hipoksia, walaupun mekanisme asas yang tepat memerlukan siasatan lanjut.

Ucapan terima kasih

Kajian ini disokong oleh geran daripada Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China (No. 81672535; 82002686) dan Tentera Pembebasan Rakyat China (Dana Penyelidikan Sains Perubatan; No. 16QNP114).

Pendedahan konflik kepentingan

tiada.

Rujukan

[1] Bracke A, Peeters K, Punjabi U, Hoogewijs D dan Dewilde S. Pencarian untuk mekanisme molekul yang mendasari ketidaksuburan idiopatik lelaki. Reprod Biomed Online 2018; 36: 327-339.

[2] Agarwal A, Mulgund A, Hamada A, dan Chyatte MR. Pandangan unik tentang ketidaksuburan lelaki di seluruh dunia. Reprod Biol Endokrinol 2015; 13:37.

[3] Jankovic Velickovic L dan Stefanovic V. Hipoksia dan spermatogenesis. Int Urol Nephrol 2014; 46: 887-894.

[4] Farias JG, Bustos-Obregon E, Orellana R, Bucarey JL, Quiroz E dan Reyes JG. Kesan hipoksia hipobarik kronik pada histologi testis dan metabolisme oksidatif spermatid bulat. Andrologia 2005; 37: 47-52.

[5] Liao W, Cai M, Chen J, Huang J, Liu F, Jiang C, dan Gao Y. Hipoksia hipobarik menyebabkan kesan buruk terhadap spermatogenesis pada tikus. Pengeluaran semula 2010; 139: 1031-1038.

[6] Paul C, Teng S, dan Saunders PT. Tekanan haba skrotum tunggal, ringan dan sementara menyebabkan hipoksia dan tekanan oksidatif dalam testis tikus, yang mendorong kematian sel kuman. Biol Reprod 2009; 80: 913-919.

[7] Gasco M, Rubio J, Chung A, Villegas L dan Gonzales GF. Kesan pendedahan altitud tinggi pada spermatogenesis dan kiraan sperma epididimis dalam tikus jantan. Andrologia 2003; 35: 368- 374.

[8] Zepeda AB, Figueroa CA, Calaf GM dan Farias JG. Sistem pembiakan lelaki dan antioksidan dalam tekanan oksidatif yang disebabkan oleh hipoksia hipobarik. Andrologia 2014; 46: 1-8.

[9] Quindry J, Dumke C, Slivka D dan Ruby B. Kesan senaman melampau pada altitud tinggi terhadap tekanan oksidatif pada manusia. J Physiol 2016; 594: 5093-5104.

[10] Otasevic V, Stancic A, Korac A, Jankovic A, dan Korac B. Spesies oksigen, nitrogen dan sulfur reaktif dalam kesuburan lelaki manusia. Persimpangan isyarat selular dan patologi. Biofaktor 2020; 46: 206-219.

[11] Bui AD, Sharma R, Henkel R dan Agarwal A. Kesan spesies oksigen reaktif terhadap DNA sperma dan peranannya dalam ketidaksuburan lelaki. Andrologia 2018; 50: e13012.

[12] Bisht S, Faiq M, Tolahunase M dan Dada R. Tekanan oksidatif dan kemandulan lelaki. Nat Rev Urol 2017; 14: 470-485.

[13] Fu Z, Fan X, Wang X, dan Gao X. Cistanches Herba: gambaran keseluruhan sifat kimia, farmakologi dan farmakokinetiknya. J Ethnopharmacol 2018; 219: 233-247.

[14] Wang T, Chen C, Yang M, Deng B, Kirby GM, dan Zhang X. Ekstrak etanol Cistanche tubulosa mengantara tahap hormon seks tikus dengan induksi enzim steroidogenik testis. Pharm Biol 2016; 54: 481-487.

[15] Wong HS dan Ko KM. Herba Cistanches merangsang kitaran redoks glutathione selular oleh spesies oksigen reaktif yang dihasilkan daripada respirasi mitokondria dalam kardiomiosit H9c2. Pharm Biol 2013; 51: 64-73.

[16] Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L, dan Jin X. Jarak herba: anti-penuaan. Dis penuaan 2017; 8: 740-759.

[17] Gu C, Yang X dan Huang L. Cistanches Herba: Kajian Neurofarmakologi. Front Pharmacol 2016; 7: 289.
[18] Yan Q, He B, Hao G, Liu Z, Tang J, Fu Q dan Jiang CX. KLF9 memburukkan lagi kecederaan iskemia dalam kardiomiosit dengan menambah tekanan oksidatif. Life Sci 2019; 233: 116641.

[19] Xu F, Guo G, Zhu W, dan Fan L. Ujian fungsi akrosom sperma manusia adalah ramalan kadar persenyawaan secara in vitro: kajian kohort retrospektif dan meta-analisis. Reprod Biol Endokrinol 2018; 16: 81.

[20] Farias JG, Puebla M, Acevedo A, Tapia PJ, Gutierrez E, Zepeda A, Calaf G, Juantok C dan Reyes JG. Tekanan oksidatif dalam testis tikus dan epididimis di bawah hipoksia hipobarik sekejap-sekejap: peranan perlindungan suplemen askorbat. J Androl 2010; 31: 314-321.

[21] Saleh RA, Agarwal A, Nada EA, El-Tonsy MH, Sharma RK, Meyer A, Nelson DR, dan Thomas AJ. Kesan negatif peningkatan kerosakan DNA sperma tentang tekanan oksidatif mani pada lelaki dengan ketidaksuburan faktor idiopatik dan lelaki. Steril Subur 2003; 79 Bekalan 3: 1597-1605.

[22] Aitken RJ dan Baker MA. Punca dan akibat apoptosis dalam spermatozoa; sumbangan kepada ketidaksuburan dan kesan kepada pembangunan. Int J Dev Biol 2013; 57: 265-272.

[23] Martin-Hidalgo D, Bragado MJ, Batista AR, Oliveira PF dan Alves MG. Antioksidan dan kesuburan lelaki: daripada kajian molekul kepada bukti klinikal. Antioksidan (Basel) 2019; 8: 89.

[24] Drevet JR. Keluarga antioksidan glutathione peroksidase dan spermatozoa: cerita yang kompleks. Endokrinol Sel Mol 2006; 250: 70-79.

[25] Aitken RJ, Clarkson JS, Hargreave TB, Irvine DS dan Wu FC. Analisis hubungan antara fungsi sperma yang rosak dan penjanaan spesies oksigen reaktif dalam kes oligozoospermia. J Androl 1989; 10: 214-220.

[26] Agarwal A, Sharma RK, Nallella KP, Thomas AJ, Jr, Alvarez JG dan Sikka SC. Spesies oksigen reaktif sebagai penanda bebas ketidaksuburan faktor lelaki. Steril Subur 2006; 86: 878- 885.

[27] Zepeda A, Aguayo LG, Fuentealba J, Figueroa C, Acevedo A, Salgado P, Calaf GM, dan Farias J. Ekstrak beri biru melindungi testis daripada tekanan oksidatif yang disebabkan oleh hipobarik hipoksia pada tikus. Oxid Med Cell Longev 2012; 2012: 975870.

[28] Yang S, Zhang W, Xuan LL, Han FF, Lv YL, Wan ZR, Liu H, Ren LL, Gong LL dan Liu LH. Akebia Saponin D menghalang pembentukan aterosklerosis dalam ApoE(-/-) tikus dengan melemahkan apoptosis yang disebabkan oleh tekanan oksidatif dalam sel endothelial. Aterosklerosis 2019; 285: 23-30.

[29] Saxena DK. Kesan hipoksia oleh pendedahan ketinggian sekejap pada ciri air mani dan morfologi testis monyet rhesus jantan. Int J Biometeorol 1995; 38: 137- 140.

[30] Verratti V, Berardinelli F, Di Giulio C, Bosco G, Cacchio M, Pellicciotta M, Nicolai M, Martinotti S dan Tenaglia R. Bukti bahawa hipoksia kronik menyebabkan kemerosotan yang boleh diterbalikkan pada kesuburan lelaki. Asian J Androl 2008; 10: 602-606.

[31] Henkel RR. Leukosit dan tekanan oksidatif: dilema untuk fungsi sperma dan kesuburan lelaki. Asian J Androl 2011; 13: 43-52.

[32] Tremellen K. Tekanan oksidatif dan ketidaksuburan lelaki--perspektif klinikal. Kemas Kini Hum Reprod 2008; 14: 243-258.

[33] Saradha B dan Mathur PP. Induksi tekanan oksidatif oleh lindane dalam epididimis tikus jantan dewasa. Environ Toxicol Pharmacol 2006; 22: 90-96.

[34] Aitken RJ dan Roman SD. Sistem antioksidan dan tekanan oksidatif dalam testis. Adv Exp Med Biol 2008; 636: 154-171.

[35] Wagner H, Cheng JW dan Ko EY. Peranan spesies oksigen reaktif dalam ketidaksuburan lelaki: Kajian semula kesusasteraan yang dikemas kini. Arab J Urol 2018; 16: 35-43.

[36] Agarwal A, Saleh RA dan Bedaiwy MA. Peranan spesies oksigen reaktif dalam patofisiologi pembiakan manusia. Steril Subur 2003; 79: 829-843.

[37] Redza-Dutordoir M dan Averill-Bates DA. Pengaktifan laluan isyarat apoptosis oleh spesies oksigen reaktif. Biochim Biophys Acta 2016; 1863: 2977-2992.

[38] Zengerling F dan Schmidt S. [Antioksidan untuk subfertiliti lelaki]. Urologe A 2016; 55: 956- 959.

[39] Esteves SC dan Agarwal A. Konsep novel dalam ketidaksuburan lelaki. Int Braz J Urol 2011; 37: 5-15.

[40] Pisoschi AM dan Pop A. Peranan antioksidan dalam kimia tekanan oksidatif: kajian semula. Eur J Med Chem 2015; 97: 55-74.

[41] Tahvilzadeh M, Hajimahmoodi M, Toliyat T, Karimi M dan Rahimi R. Pendekatan berasaskan bukti terhadap tumbuhan ubatan untuk rawatan keabnormalan sperma dalam perubatan tradisional Parsi. Andrologia 2016; 48: 860-879.

[42] Yuce A, Turk G, Ceribasi S, Sonmez M, Ciftci M dan Guvenc M. Kesan minyak kulit kayu manis (Cinnamomum zeylanicum) pada nilai antioksidan testis, sel kuman apoptosis, dan kualiti sperma. Andrologia 2013; 45: 248-255.

[43] Zhang L, Diao RY, Duan YG, Yi TH dan Cai ZM. Kesan antioksidan in vitro curcumin pada kualiti sperma manusia dalam leucocytospermia. Andrologia 2017; 49: e12760.

[44] Heidary M, Vahhabi S, Reza Nejadi J, Delfan B, Birjandi M, Kaviani H dan Givrad S. Kesan kunyit pada parameter air mani lelaki tidak subur. Urol J 2008; 5: 255-259.

[45] Safarinejad MR, Shafiei N dan Safarinejad S. Kajian prospektif terkawal plasebo rawak dua buta tentang kesan kunyit (Crocus sativus Linn.) pada parameter air mani dan kapasiti antioksidan plasma mani dalam lelaki tidak subur dengan oligoasthenoteratozoospermia idiopatik. Phytother Res 2011; 25: 508-516.

[46] Kolahdooz M, Nasri S, Modarres SZ, Kianbakht S dan Huseini HF. Kesan minyak biji Nigella sativa L. pada kualiti air mani yang tidak normal pada lelaki tidak subur: percubaan klinikal terkawal plasebo, rawak, dua kali ganda. Phytomedicine 2014; 21: 901-905.

[47] Jiao N, Chen Y, Zhu Y, Wang W, Liu M, Ding W, Lv G, Lu J, Yu B dan Xu H. Kesan perlindungan catalpol pada kerosakan pembiakan lelaki yang disebabkan oleh diabetes mellitus melalui penindasan AGEs Laluan isyarat /RAGE/Nox4. Life Sci 2019; 116736.

[48] ​​Xiong Q, Kadota S, Tani T, dan Namba T. Kesan antioksidan feniletanoid daripada Cistanche deserticola. Biol Pharm Bull 1996; 19: 1580-1585.

[49] Shao SY, Feng ZM, Yang YN, Jiang JS dan Zhang PC. Forsythenethosides A dan B: dua glikosida phenylethanoid baharu dengan 15-gelang beranggota daripada Forsythia suspensa. Org Biomol Chem 2017; 15: 7034-7039.

[50] Xue Z dan Yang B. Phenylethanoid glycosides: kemajuan penyelidikan dalam fitokimia, aktiviti farmakologi dan farmakokinetiknya. Molekul 2016; 21: 991.

[51] Chen W, Lin HR, Wei CM, Luo XH, Sun ML, Yang ZZ, Chen XY dan Wang HB. Echinacoside, glikosida phenylethanoid daripada Cistanche deserticola, memanjangkan jangka hayat Caenorhabditis elegans dan melindunginya daripada ketoksikan yang disebabkan oleh Abeta. Biogerontologi 2018; 19: 47-65.

[52] Xuan GD dan Liu CQ. [Penyelidikan tentang kesan glikosida phenylethanoid (PEG) daripada deserticola Cistanche pada anti-penuaan pada tikus tua yang disebabkan oleh D-galaktosa]. Zhong Yao Cai 2008; 31: 1385-1388.

Fengqi Yan1*, Xiaoliang Dou1*, Guangfeng Zhu1*, Mingyuan Xia1 , Yahui Liu3 , Xiaozi Liu3 , Guojun Wu2 , He Wang1 , Bo Zhang1 , Qiuju Shao4 , Yong Wang

1Jabatan Urologi, Hospital Tang Du, Universiti Perubatan Tentera Keempat, Xi'an 710038, Shaanxi, China; Hospital 2Urologi dan Nefrologi, Hospital Rakyat Xi'an, Xian 710100, Shaanxi, China; 3Institut Sains Perubatan Asas, Universiti Perubatan Tentera Keempat, Xi'an 710032, Shaanxi, China; 4Jabatan Radioterapi, Hospital Tang Du, Universiti Perubatan Tentera Keempat, Xi'an 710038, Shaanxi, China. *Penyumbang sama rata.

Diterima pada 1 September 2020; Diterima pada 18 Januari 2021; Epub 15 Mei 2021; Diterbitkan pada 30 Mei 2021

Abstrak: Peningkatan bukti menunjukkan bahawa hipoksia adalah punca ketidaksuburan lelaki, dan hipoksia mungkin berkaitan dengan tekanan oksidatif (OS). Cistanoside (Cis) ialah sebatian glikosida phenylethanoid yang boleh diekstrak daripada Cistanches Herba dan mempunyai pelbagai fungsi biologi. Kajian ini bertujuan untuk menyiasat kesan perlindungan Cis pada kerosakan pembiakan yang disebabkan oleh hipoksia dan meneroka mekanisme asas tertentu. Model eksperimen hipoksia sel dan haiwan telah dibina, dan kesan perlindungan subtipe Cis yang berbeza pada sistem pembiakan lelaki telah dinilai secara in vitro dan in vivo. Keputusan menunjukkan bahawa hipoksia mengurangkan daya maju sel GC-1 dengan ketara melalui penahanan kitaran sel dan pengaktifan apoptosis, yang dikaitkan dengan peningkatan OS. Selain itu, Cis menunjukkan kesan antioksidan yang kuat dalam kedua-dua in vitro dan in vivo, memulihkan aktiviti enzim antioksidan dengan ketara dan merendahkan tahap spesies oksigen reaktif (ROS) sambil meningkatkan daya maju sel dan mengurangkan apoptosis. Yang penting, subjenis Cis (Cis-A, Cis-B, Cis-C, dan Cis-H) yang dikaji di sini semuanya menunjukkan kesan antioksidan tertentu, antaranya kesan Cis-B adalah yang paling ketara. Kajian ini menunjukkan bahawa Cis melemahkan dengan ketara kesan berbahaya OS akibat hipoksia dengan menjejaskan aktiviti enzim antioksidan dalam testis dan sel GC-1.

Kata kunci: Cistanoside, hipoksia hipobarik, ketidaksuburan lelaki, tekanan oksidatif, perlindungan pembiakan

For more information:1950477648nn@gmail.com