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海参雄性生殖腺肽对小鼠睾丸损伤和精子发生障碍的保护作用及机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Journal of Future Foods CS5.8
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为解决男性生殖损伤这一重大健康问题,研究人员针对海参雄性生殖腺肽(SCSP)开展系统性研究,发现其通过抑制p38MAPK通路减轻炎症和细胞凋亡,同时促进血睾屏障(BTB)结构修复,显著改善精子质量和数量。该研究为开发天然功能性食品缓解生殖损伤提供了新思路。
男性生殖健康正面临严峻挑战,药物副作用和环境污染等因素导致的睾丸损伤和精子发生障碍日益普遍。传统治疗手段如抗生素和激素疗法常伴随肠道菌群紊乱、骨质疏松等不良反应,亟需开发安全有效的天然干预策略。海参作为传统滋补品,其雄性生殖腺占体重25%却常被废弃,富含75%蛋白质和稀有元素,但相关生物活性研究尚属空白。
中国海洋大学食品科学与工程学院的研究团队在《Journal of Future Foods》发表创新性成果,首次揭示海参雄性生殖腺肽(SCSP)对睾丸损伤的多重保护机制。研究采用酶解法制备分子量<3 kDa的SCSP,通过凝胶排阻色谱和Q-Exactive质谱鉴定出416种肽段,其中28种生物活性评分>0.8。建立雷公藤多苷(TWG)诱导的ICR小鼠生殖损伤模型,设置对照组、模型组、阳性药(生精片)组及SCSP低高剂量组,通过器官指数、精子参数、组织病理、免疫组化、Western blot等技术系统评估干预效果。
3.1 营养成分与活性肽特征
冻干海参生殖腺含65.6%蛋白质,SCSP中<1 kDa肽段占比89.2%,富含谷氨酸(12.8%)和支链氨基酸。质谱鉴定出LADPFF(709.36 Da)等10个核心活性肽段。
3.4 精子质量改善
TWG使精子数量从11.1×106降至4.05×106,活力从85%降至38.4%。SCSP高剂量干预使精子数量恢复至9.8×106,畸形率显著降低,效果优于生精片。
3.5 组织病理修复
H&E染色显示SCSP减轻了TWG导致的生精小管结构紊乱、支持细胞减少和次级精母细胞空泡化,促进附睾头部输出小管形态恢复。
3.6 血睾屏障保护
免疫荧光证实SCSP减少生物素向生精小管腔的渗透,电镜观察显示其修复BTB超微结构断裂,使紧密连接蛋白ZO-1表达量提升2.3倍。
3.7 激素调节
SCSP高剂量使血清睾酮(T)水平回升27.5%,促卵泡激素(FSH)恢复94.6%,显著优于阳性对照组(P<0.01)。
3.8 抗氧化与抗炎
SCSP使睾丸MDA降低41.2%,SOD活性提高68.5%,血清TNF-α和IL-6分别下降37.9%和49.8%,抑制NF-κB mRNA表达达53%。
3.9 抗凋亡机制
Western blot显示SCSP上调Bcl-2(1.8倍)和Bcl-xl,下调Bax、Bad及Cleaved-Caspase-3,抑制p-p38MAPK蛋白磷酸化。
3.10 通路调控
SCSP通过抑制p38MAPK信号,促进occludin、β-catenin和connexin 43等BTB结构蛋白表达,形成"通路抑制-结构修复"的协同保护机制。
该研究首次阐明SCSP通过"抗氧化-抗炎-抗凋亡-BTB修复"四重途径缓解生殖损伤。分子量<1 kDa的短肽优势、17%的支链氨基酸占比及特异性活性肽段构成其物质基础。相较于传统药物,SCSP具有天然安全、多靶点协同的优势,为开发男性生殖保健功能食品提供理论依据。未来可进一步解析关键活性肽构效关系,推动海洋副产物高值化利用。研究获得青岛海洋科学与技术试点国家实验室(2022QNLM030003-1)和国家自然科学基金(32172137)支持。
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