硒通过调控P38 MAPK/NF-κB通路缓解甲氨蝶呤诱导睾丸损伤:男性生育力保护新策略

【字体: 时间:2025年07月09日 来源:Scientific Reports 3.8

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  甲氨蝶呤(MTX)化疗易引发睾丸氧化应激与炎症损伤,导致男性不育。本研究聚焦硒(Se)对MTX诱导的睾丸损伤的保护机制,通过NMRI小鼠模型证实:硒通过抑制P38 MAPK和NF-κB通路,显著降低促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达,逆转MTX引起的生精障碍。该发现为临床化疗患者生育力保护提供了靶向干预新策略。

  

论文解读

研究背景
甲氨蝶呤(MTX)作为广泛应用的化疗药物,在治疗恶性肿瘤和自身免疫疾病的同时,常导致睾丸组织损伤和男性不育。其核心机制涉及氧化应激、炎症因子风暴和凋亡级联反应,但关键信号通路调控机制尚未明确。尤其令人担忧的是,MTX会破坏生精小管结构,降低精子数量并诱发DNA突变。随着癌症发病率持续攀升,如何保护化疗患者的生育能力成为迫切需求。

在此背景下,沙赫尔科尔德医科大学(Shahrekord University of Medical Sciences)的研究团队聚焦硒(Selenium, Se)——一种具有强抗氧化特性的微量元素。既往研究表明,硒能促进睾酮合成、维持精子正常发育,但其是否通过调控P38丝裂原活化蛋白激酶(P38 MAPK)和核因子κB(NF-κB)通路缓解MTX毒性尚属未知。本研究首次揭示硒通过靶向这两大通路,在动物模型中成功守护了男性生育力"生命线"。

关键技术方法
研究采用32只NMRI雄性小鼠,分为对照组、MTX组(20 mg/kg每周腹腔注射)、硒组(0.2 mg/kg/日)和MTX+硒联合组,干预5周。通过RT-qPCR检测睾丸组织P38和NF-κB mRNA表达;Western blot分析蛋白表达水平;ELISA法测定炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6浓度。数据经ANOVA和Tukey检验进行统计学分析(p<0.05为显著)。

研究结果

1. 硒显著抑制P38与NF-κB表达


基因层面:MTX组P38 mRNA表达较对照组激增4.3倍(p=0.0002),NF-κB mRNA升高5.1倍(p<0.0001);而MTX+硒组使两者表达分别降低68%和72%(p<0.0001)。
蛋白层面:Western blot显示MTX组P38和NF-κB蛋白表达显著上调,联合硒干预后蛋白水平恢复至接近对照组(图1-C)。

2. 硒有效阻断炎症因子风暴


• ELISA检测发现:MTX组睾丸组织TNF-α、IL-6和IL-1β浓度较对照组升高3.8倍、4.2倍和3.5倍(p均<0.0001)。
• 硒干预使三种炎症因子水平下降60%-75%,接近正常范围(图2-A-C)。值得注意的是,单独硒组所有指标均与对照组无差异,证实其安全性。

结论与意义
本研究首次阐明:硒通过双重通路守护睾丸健康——

  1. 通路调控:直接抑制P38 MAPK和NF-κB信号轴活化,阻断MTX诱导的氧化应激-炎症恶性循环。
  2. 炎症逆转:显著降低TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子释放,减轻睾丸组织微环境损伤。
  3. 生育力保护:维持生精细胞正常发育,为精子发生创造有利条件。

这一发现具有重要转化价值:对于接受MTX化疗的患者,辅助硒治疗可成为保护男性生育力的有效策略。相比传统抗氧化剂,硒的独特优势在于精准调控炎症核心通路。研究团队建议开展临床研究验证人体应用方案,推动"化疗-生育力保护"协同治疗新模式的建立。论文发表于《Scientific Reports》,为生殖毒理学研究提供了创新思路。

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