枸杞多糖对热耐受性和抗凋亡能力的增强：在37°C下，缓解人类精子暴露于十溴二苯醚（BDE-209）时所产生的线粒体氧化应激

《Journal of Thermal Biology》：Thermotolerance and antiapoptosis enhancement by Lycium barbarum polysaccharide: counteracting mitochondrial oxidative stress in human sperm exposed to decabromodiphenyl ether (BDE-209) at 37 °C

BDE-209通过诱导氧化应激和凋亡损害人类精子质量，Lycium barbarum polysaccharide有效缓解其毒性机制。

　　这项研究探讨了环境污染物之一的十溴二苯醚（BDE-209）对人类精子质量的影响，以及一种名为枸杞多糖（LBP）的天然成分是否能够缓解这种毒性作用。BDE-209是一种广泛使用的溴化阻燃剂，常见于纺织品、家用电器、家具和塑料制品中。由于其在环境中的持久性和生物累积性，BDE-209被归类为典型的持久性有机污染物。近年来，有研究发现，居住在电子垃圾回收区域的中国居民室内灰尘中的BDE-209浓度可以高达40,236纳克/克，这表明BDE-209可能通过皮肤接触或生殖器官接触进入人体。此外，BDE-209对男性生殖健康的影响也引起了广泛关注，已有证据表明其暴露可能与男性不育有关。

在实验中，研究人员发现，BDE-209在环境相关浓度范围内（40-80微摩尔/升）会对精子质量造成显著损害。这种损害表现为精子运动能力的下降、膜结构和顶体完整性受损，以及DNA断裂增加。这些变化与对照组在37摄氏度下的表现形成对比，说明BDE-209对精子的毒性作用是显著的。从机制上看，BDE-209暴露会导致线粒体氧化应激的增加，进而引发活性氧（ROS）的积累、线粒体膜电位的下降和ATP生成的减少。这些现象通过检测Caspase3和Caspase9的活性增加、BAX蛋白水平上升以及BCL-2蛋白表达减少得以证实。Caspase是细胞凋亡过程中的关键酶，其活性增加通常意味着细胞死亡风险的增加。BAX是促凋亡蛋白，而BCL-2则是抗凋亡蛋白，两者之间的失衡可能导致细胞凋亡的激活。

为了评估LBP是否能够缓解BDE-209对精子的毒性作用，研究人员采用了100微克/毫升的LBP浓度进行干预。实验结果显示，LBP能够有效清除ROS，恢复线粒体膜电位，并增强抗氧化能力。具体表现为SOD和GSH水平的显著上升，以及MDA水平的下降。SOD和GSH是体内重要的抗氧化酶和物质，它们的增加有助于对抗氧化应激，而MDA作为脂质过氧化的产物，其水平下降则表明细胞膜完整性得到了改善。此外，LBP还能抑制细胞凋亡途径，并在BDE-209暴露后增强精子与卵子透明带的结合能力。这些结果表明，LBP可能通过多种机制保护精子免受BDE-209的毒性影响。

LBP是一种从中药枸杞（Lycium barbarum）中提取的天然多糖，具有多种生物活性。已有研究表明，LBP能够减少细胞内的ROS和MDA水平，同时提升SOD和GSH的水平，从而降低氧化损伤。此外，LBP还被认为具有抗氧化特性，这可能与其在精液样本中减少ROS生成的能力有关。在小鼠模型中，LBP已被证实能够改善因氧化应激导致的精子运动能力下降（asthenozoospermia）。然而，关于LBP对人类精子的影响，目前的研究还较为有限，其潜在机制也尚未完全阐明。因此，本研究旨在评估LBP在BDE-209暴露后对人类精子质量的影响，并初步探索其作用机制。

在实验过程中，研究人员从健康、有生育能力的成年男性志愿者（年龄在20至35岁之间）处收集精液样本。这些男性志愿者在实验前至少禁欲2至7天。所有样本均在山东第二医科大学附属医院的生殖医学科采集。所有参与者均签署了知情同意书，并报告未接触过BDE-209或相关阻燃剂。精液样本主要用于体外实验，以评估其在BDE-209暴露后的反应。实验过程中，研究人员对精子的运动参数、膜结构、顶体完整性以及DNA完整性进行了详细分析，并记录了不同处理条件下精子的变化情况。

BDE-209暴露对精子运动参数的影响尤为明显。研究发现，BDE-209会导致精子运动能力的下降，具体表现为不同级别的精子运动状态。例如，A级精子通常具有快速的直线运动和最佳的活力；B级精子则表现出较慢的直线运动和略低的活力；C级精子虽然不向前移动，但可能在原地摆动或旋转；D级精子则完全不移动，可能是死亡的精子。这些运动参数的变化不仅反映了BDE-209对精子功能的损害，也揭示了其对精子生理状态的干扰。此外，BDE-209还可能导致精子膜结构的破坏，这可能影响精子与卵子的结合能力，进而影响受精过程。

除了直接的氧化损伤，BDE-209还可能通过激活芳香烃受体（AhR）间接影响精子功能。AhR是一种细胞内的受体蛋白，能够识别环境中的多种化学物质，并参与细胞信号传导。当AhR被激活后，可能会引发一系列反应，包括氧化应激的增加和细胞功能的紊乱。这种机制进一步表明，BDE-209对精子的毒性作用是多方面的，不仅涉及直接的化学损伤，还可能通过复杂的细胞信号网络影响精子的生理状态。

在研究过程中，研究人员还探讨了LBP在BDE-209暴露后对精子功能的保护作用。LBP的干预不仅能够清除ROS，恢复线粒体膜电位，还能增强精子与卵子透明带的结合能力。这些结果表明，LBP可能通过调节氧化应激和细胞凋亡，为精子提供保护。此外，LBP还可能通过增强精子的抗氧化能力，减轻BDE-209对精子的损害。这些发现为未来研究提供了新的思路，同时也为开发针对BDE-209暴露的天然干预措施提供了科学依据。

总的来说，本研究首次探讨了BDE-209对人类精子的毒性作用，并揭示了其导致的氧化损伤和细胞凋亡机制。研究结果表明，BDE-209会导致精子质量的下降，表现为运动参数的减少、膜结构和顶体完整性的受损，以及DNA断裂的增加。此外，BDE-209还会引发氧化应激和细胞凋亡，导致线粒体活性、总抗氧化能力（T-AOC）和ATP生成的减少。这些发现不仅有助于理解BDE-209对男性生殖健康的影响，也为寻找有效的保护措施提供了重要线索。

LBP作为一种天然多糖，具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎和免疫调节等。在本研究中，LBP被证实能够有效缓解BDE-209对精子的毒性作用。这可能与其调节氧化应激和细胞凋亡的能力有关。LBP的干预不仅能够清除ROS，恢复线粒体膜电位，还能增强精子的抗氧化能力，从而减少氧化损伤。此外，LBP还可能通过抑制细胞凋亡途径，保护精子免受BDE-209的损害。这些结果表明，LBP可能成为一种有前景的天然干预措施，用于保护那些暴露于高浓度BDE-209人群的精子质量。

尽管LBP在小鼠模型中已被证实具有一定的保护作用，但其对人类精子的具体影响仍需进一步研究。因此，本研究通过体外实验评估了LBP在BDE-209暴露后对人类精子质量的影响，并初步探索了其作用机制。这些研究结果为未来开发针对BDE-209暴露的天然干预措施提供了科学依据，同时也为理解环境污染物对男性生殖健康的影响提供了新的视角。

此外，本研究还强调了环境污染物对生殖健康的影响日益严重。在这一背景下，天然产物和生物活性成分成为缓解毒素诱导细胞损伤的潜在候选者。植物提取物已被证实能够减少环境毒素对男性生殖系统的氧化损伤。LBP作为其中的一种，具有显著的抗氧化能力，这可能与其在精液样本中减少ROS生成的能力有关。这些发现不仅支持了LBP在改善精子质量方面的潜力，也为进一步研究提供了方向。

本研究的结果表明，BDE-209对精子的毒性作用是多方面的，包括直接的化学损伤和间接的细胞信号干扰。LBP的干预则能够有效缓解这些毒性作用，通过清除ROS、恢复线粒体功能、增强抗氧化能力以及抑制细胞凋亡，从而保护精子质量。这些发现不仅有助于理解BDE-209对男性生殖健康的影响，也为开发针对BDE-209暴露的天然干预措施提供了科学依据。

本研究还指出，由于物种间的代谢、抗氧化防御系统和精子生理学存在差异，仅依靠小鼠模型的研究结果可能不足以全面反映BDE-209对人类精子的影响。因此，直接使用人类精子模型进行研究是必要的。这不仅能够更准确地评估BDE-209的毒性作用，还能够更有效地探索LBP的保护机制。

综上所述，本研究为BDE-209对人类精子的毒性作用提供了新的证据，并揭示了其导致的氧化损伤和细胞凋亡机制。LBP作为一种天然多糖，被证实能够有效缓解BDE-209对精子的损害，这可能与其调节氧化应激和细胞凋亡的能力有关。这些发现不仅为未来研究提供了方向，也为开发针对BDE-209暴露的天然干预措施提供了科学依据。同时，本研究也强调了环境污染物对男性生殖健康的影响日益严重，呼吁进一步的研究以探索更有效的保护措施。