迷迭香精油通过抗氧化机制及StAR信号通路上调拮抗MnO2纳米颗粒诱导的大鼠生育力损伤

本研究针对环境/工业源二氧化锰纳米颗粒(MnO2-NPs)引发的雄性生殖毒性问题，通过动物实验证实迷迭香精油(REO)能通过双重机制——清除活性氧(ROS)和激活StAR/HSD-3β/CYP11A1通路，显著改善精子参数、恢复睾酮合成并修复睾丸组织损伤。该发现为纳米材料生殖毒性防护提供了新型植物疗法策略。

　　

随着纳米材料在能源存储和工业催化领域的广泛应用，锰氧化物纳米颗粒(MnO₂-NPs)的环境暴露风险日益凸显。这类粒径仅50-100 nm的颗粒能突破生理屏障，在睾丸组织蓄积并引发双重危机：一方面通过产生活性氧(ROS)破坏精子膜完整性，另一方面抑制类固醇生成急性调节蛋白(StAR)表达，导致睾酮合成障碍。传统抗氧化剂往往仅能缓解氧化损伤，对激素失衡束手无策——这一困境直到开罗大学兽医学院团队发现迷迭香精油(REO)的多靶点作用机制才迎来转机。

研究人员设计了一套严谨的实验方案：72只SD大鼠分为六组，包括MnO₂-NPs暴露组(100 mg/kg)、REO保护组(250 mg/kg预处理)和治疗组(后干预)，持续8周覆盖完整生精周期。通过GC-MS鉴定REO主要含α-蒎烯(13.63%)、樟脑(11.72%)等21种活性成分。关键技术包括：qPCR检测StAR通路基因表达、ELISA测定血清激素(FSH/LH/睾酮)、计算机辅助精子分析(CASA)评估精子参数，以及H&E染色观察睾丸组织结构。

研究结果揭示：

1. 生殖器官指标：MnO₂-NPs使睾丸相对重量降低37%，而REO预处理组完全恢复至正常水平。
   

   

2. 精子质量：暴露组精子活力下降56%，异常形态增加3倍；REO治疗使活力恢复88%，头尾畸形减少62%。
   

   

3. 氧化平衡：MnO₂-NPs使睾丸MDA升高12.5倍、GSH降低51%，REO不仅逆转损伤，还使TAC提升125%。
   

   

4. 激素与基因调控：REO使被抑制的StAR表达恢复85%，血清睾酮水平从1.2 ng/mL回升至4.8 ng/mL。
   

   

5. 组织病理学：暴露组出现生精上皮空泡化(图9)，而REO预处理组90%以上曲细精管保持正常结构(图8)。

这项研究首次阐明REO通过"抗氧化-内分泌调控"双通道作用机制：其酚类成分直接中和ROS，保护线粒体功能；同时激活cAMP/PKA/CREB级联反应，促进StAR介导的胆固醇转运，重建睾酮合成能力。相较于传统单靶点疗法，REO对纳米颗粒生殖毒性的综合防护效果更为突出，特别是预防性给药可使生精功能几乎完全免遭损伤。该成果发表于《Scientific Reports》为职业暴露人群的防护策略开发提供了重要理论依据，也为天然产物在纳米毒理学中的应用开辟了新方向。