羽扇豆醇对农药诱导的雄性大鼠睾丸氧化损伤的保护作用:开启生殖健康新防线

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Journal of Molecular Histology 2.9

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  为探究羽扇豆醇(LUP)对农药诱导的睾丸毒性的影响,研究人员以 Wistar 白化大鼠为对象开展实验。结果发现 LUP 可改善农药诱导的睾丸损伤及精子参数。该研究为防治农药所致生殖毒性提供了新方向。

  在农业蓬勃发展的当下,农药的广泛使用成为提高农作物产量的有力武器。然而,这把 “双刃剑” 在保障粮食供应的同时,也悄然对人类健康发起了挑战。大量研究表明,无论是急性还是慢性接触农药,都会对人体各个组织和新陈代谢产生有害影响。就男性生殖系统而言,农药暴露如同隐藏的 “杀手”,直接威胁着精液和精子的质量。像含有机磷的马拉硫磷(MAL)、毒死蜱(CPF),以及杀菌剂戊唑醇(TEB)等常见农药,它们的身影频繁出现在环境和职业接触场景中,其代谢产物要么模仿雄性激素捣乱内分泌系统,要么直接对睾丸组织发起攻击,导致精子浓度下降、性激素水平失衡,甚至引发精子发育异常和睾丸小管分化受损等严重问题。这些现象引起了科研人员的高度关注,他们迫切想要找到一种有效的应对方法,于是关于羽扇豆醇(LUP)对农药诱导的睾丸毒性影响的研究应运而生。
来自土耳其多家研究机构(Hali? University、Istanbul University - Cerrahpa?a、Istanbul University)的研究人员挺身而出,勇敢地迎接这一挑战。他们精心设计实验,选用 14 周龄的 Wistar 白化成年雄性大鼠作为研究对象,将其分为多个组,包括对照组、玉米油组、MAL 组、CPF 组、TEB 组、LUP 组、MAL + LUP 组、CPF + LUP 组和 TEB + LUP 组。在长达 10 天的实验过程中,研究人员按照严格的剂量标准,通过口服灌胃的方式给大鼠们 “喂” 下相应的物质。实验结束后,他们如同经验丰富的侦探,仔细剖析大鼠的睾丸,从组织学和生化等多个角度进行深入研究。

经过一系列严谨的研究,研究人员得出了令人振奋的结论:农药诱导组大鼠的睾丸重量明显下降,睾丸组织指数也受到影响;而当给这些大鼠补充 LUP 后,睾丸重量显著增加,组织指数也有所改善。在组织学方面,对照组和玉米油组的睾丸呈现出正常的生精小管结构,就像井然有序的 “小工厂”;但农药诱导组的生精小管却出现了退行性变化,“工厂” 秩序大乱。好在 LUP 的加入让情况得到了改善,正常生精小管的数量增多,睾丸损伤得到了缓解。精子涂片结果也同样令人担忧,农药诱导组的精子形态异常,头部、中段和尾部缺陷明显增多;不过,LUP 处理组的精子形态缺陷显著减少。生化检测的结果更是揭示了背后的奥秘:农药会降低睾丸组织中还原型谷胱甘肽(GSH)的水平,增加脂质过氧化(LPO)和晚期氧化蛋白产物(AOPP)的含量,同时还会影响抗氧化酶如过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,以及总抗氧化能力(TAC)、总氧化状态(TOS)、活性氧(ROS)和氧化应激指数(OSI)等指标;而 LUP 则像一位 “救星”,能够逆转这些变化,使各项指标趋于正常。

这项研究成果意义非凡,它不仅为农药诱导的睾丸毒性机制提供了更深入的理解,还为男性生殖健康的保护开辟了新的道路。研究成果发表在《Journal of Molecular Histology》上,吸引了众多科研人员的目光。

在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是组织学分析,通过对睾丸组织进行苏木精 - 伊红(HE)染色,利用光学显微镜观察生精小管的结构变化;二是精子形态评估,对附睾尾部的精子涂片进行染色,在显微镜下观察精子的头部、颈部和尾部形态;三是生化检测,对睾丸组织匀浆后的上清液进行多种生化指标的测定,以此来评估氧化应激水平和相关代谢变化 。

研究结果


  1. 大鼠体重:实验过程中,虽然大鼠体重整体变化不显著,但农药诱导组的体重出现了下降趋势。
  2. 睾丸重量和组织指数:所有农药诱导组的睾丸重量均显著降低(P<0.05),而给予 LUP 后,MAL + LUP 组、CPF + LUP 组和 TEB + LUP 组的睾丸重量与相应农药组相比显著增加(P<0.05),睾丸组织指数也有所提高。
  3. 组织学结果:HE 染色显示,对照组和玉米油组的睾丸生精小管结构正常,而农药诱导组出现了进行性的小管变性;LUP 处理后,许多生精小管恢复正常结构,正常生精小管数量增加(P<0.01),退行性小管数量减少,与对照组相似。
  4. 精子涂片结果:与对照组相比,农药诱导组的精子头部、中段和尾部缺陷显著增加;而 LUP 处理组的部分精子形态缺陷明显减少。
  5. 生化结果:农药会降低睾丸 GSH 水平,增加 LPO 和 AOPP 水平,影响抗氧化酶活性以及 TAC、TOS、ROS 和 OSI 等指标;LUP 则可逆转这些变化,使各项指标趋于正常。此外,农药还会导致睾丸 DNA、一氧化氮(NO)水平和黄嘌呤氧化酶(XO)活性升高,LUP 可使其恢复正常;同时,LUP 还能降低农药诱导升高的碱性磷酸酶(ALP)、酸性磷酸酶(ACP)和葡萄糖 - 6 - 磷酸脱氢酶(G6PD)的活性 。
  6. 主成分分析(PCA)结果:PCA 分析表明,PC1 解释了总变异的 61.39%,PC2 解释了 10.11%。NO、XO、G6PD、ROS、TOS、LPO、DNA、ACP、ALP、GPx 和 AOPP 等生物标志物与氧化应激标记物呈正相关,而 TAC、GR、CAT、SOD 和 GSH 则与氧化应激标记物呈负相关。

研究结论与讨论


综合上述研究结果,农药对大鼠睾丸造成了明显的损伤,影响了精子质量和睾丸的正常功能。而羽扇豆醇(LUP)凭借其强大的抗氧化作用,成功地逆转了农药诱导的睾丸损伤和精子参数异常。这一研究成果为预防和治疗农药所致的男性生殖毒性提供了新的策略和潜在的治疗方法,为男性生殖健康的保护带来了新的希望,也为后续相关研究奠定了坚实的基础。未来,科研人员有望基于此进一步探索 LUP 在临床应用中的可行性,为受农药危害的人群提供更有效的帮助。

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