Forsskaolea tenacissima提取物减轻N,N-二甲基甲酰胺诱导的Wistar大鼠卵巢生化、激素和组织学改变

《Reproductive Biology》：Forsskaolea tenacissima extract attenuates N, N-dimethylformamide-induced ovarian biochemical, hormonal, and histological alterations in Wistar rats

　　摘要
二甲基甲酰胺（DMF）是一种工业溶剂，常用于生产皮革、合成纤维、农药和药品。它被认为是环境污染物，对人类和动物的肝脏、肾脏和生殖系统有不利影响。Forsskaolea tenacissima L.，被称为无刺荨麻，因其抗炎和抗氧化特性而用于传统医学。本研究调查了Forsskaolea tenacissima地上部分提取物（FTE）在减轻DMF诱导的Wistar大鼠卵巢功能障碍方面的功效。将二十八只雌性大鼠分为四组（n=7）：对照组、FTE组（口服500 mg/kg）、DMF组（口服150 mg/kg）和DMF+FTE组，口服处理30天。DMF暴露导致体重增加和卵巢相对重量显著下降。它降低了总抗氧化能力（TAC），并升高了卵巢丙二醛（MDA）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）水平。DMF升高了血清雌二醇水平，伴随促黄体生成素（LH）和促卵泡激素（FSH）的显著下降。组织学分析显示DMF诱导的卵泡闭锁、颗粒细胞层破坏、血管充血，以及卵泡和黄体直径显著减小。联合给予FTE减轻了卵巢氧化改变，减少了炎症，部分改善了性激素水平，并保护了卵巢组织结构。总之，Forsskaolea tenacissima提取物减轻了DMF诱导的大鼠卵巢生化、内分泌和组织学改变，提示其对毒物诱导的卵巢损伤具有潜在的保护作用。
引言
不孕症是一个重要的全球公共卫生问题，影响全球约12.6%的育龄夫妇，在非洲高达16.4%[1]。女性因素占病例的37%，男性因素占29%，联合因素占18%，其余病例归因于遗传或不明原因[2]。女性不孕的主要病因包括卵巢疾病、输卵管异常、免疫功能障碍和子宫疾病[2],[3]。其中，卵巢功能障碍最为普遍，约占生殖疾病的25%[4]。环境和职业性接触工业化学品对女性生殖健康有重大影响[5],[6]。持久性污染物通过氧化应激、内分泌干扰、炎症和凋亡等机制减少卵巢储备、损害卵泡生长、干扰甾体激素产生，并降低卵母细胞质量。这些过程加速卵巢衰老并增加不孕风险[3],[5],[7]。
在这些化学物质中，N,N-二甲基甲酰胺（DMF）是一种工业溶剂，由于其强溶解性和与水及大多数有机溶剂的完全混溶性，常用于生产药品、合成纤维、皮革制品和农药[8],[9]。DMF生产和工业应用的持续增加导致显著的环境污染和职业暴露，引发对其持久性、有限生物降解性以及对人类和环境健康相关风险的担忧[10]。人类接触DMF主要通过吸入[11]、皮肤吸收[12],[13]和摄入[14]发生。
流行病学研究和动物研究表明，DMF暴露会损害多个器官，包括肝脏、肾脏和生殖系统[9],[15],[16]。饮用水中慢性DMF暴露会导致雌性啮齿动物显著的生殖和发育毒性，包括生育力下降、胚胎胎儿异常和后代存活率降低[17],[18],[19]。DMF暴露通过诱导氧化应激和线粒体功能障碍损害小鼠卵母细胞并增加受精失败，从而破坏纺锤体组装和染色体排列[20]。母体DMF暴露还会破坏雌性后代的卵巢发育和内分泌平衡，表现为促卵泡激素水平升高和雌二醇水平降低[21]。
卵巢特别容易受到氧化损伤，因为在卵泡发生和排卵过程中持续产生活性氧（ROS）。虽然细胞呼吸产生的ROS对正常卵巢功能至关重要，并调节减数分裂、排卵和黄体周期等关键过程，但过量的ROS破坏氧化还原稳态并诱导氧化应激，导致线粒体损伤、卵母细胞减数分裂停滞、颗粒细胞凋亡、卵泡发育受损和激素合成减少，最终导致卵巢功能障碍[22],[23],[24]。抗氧化剂补充已被证明能改善卵巢氧化状态和功能[7],[24]。
目前正在研究富含抗氧化植物化学物质的天然产物作为预防毒物诱导的卵巢损伤的潜在疗法[25]。Forsskaolea tenacissima L.，一种无刺荨麻，属于Forsskaolea属，隶属于荨麻科[26]。荨麻科主要分布在热带地区，包括54属约2000种草本、灌木、小乔木和藤本植物[27],[28],[29]。该科成员以其抗菌、抗炎和抗糖尿病特性而闻名[28],[29]。在传统医学中，Forsskaolea tenacissima的地上部分已被用作解热、抗炎和抗痉挛剂[30]。它还表现出抗病毒、镇痛、保肝、抗氧化和伤口愈合特性[29],[31],[32],[33]。
药用植物广泛用于治疗各种疾病，并在传统医学体系中发挥了重要作用，包括中国、印度和埃及的传统医学[34]，因为它们富含植物化学抗氧化剂、安全性高、疗效显著且价格低廉。本研究考察了DMF的卵巢毒性。通过评估卵巢氧化状态、生殖激素谱和组织病理学改变，评估Forsskaolea tenacissima地上部分提取物在雌性大鼠中的调节作用。
章节片段
测试化学品
N,N-二甲基甲酰胺（CAS号68-12-2，纯度≥99%，分子式H.CON(CH3)2，分子量73.09）购自印度LOBA CHEMIE PVT. LTD.公司。
Forsskaolea tenacissima地上部分提取物的制备
Forsskaolea tenacissima L.的新鲜地上部分采集自其自然野生栖息地，位于埃及开罗的瓦迪·德格拉保护区。植物学鉴定和分类学认证由埃及开罗爱资哈尔大学理学院植物学系的专家植物学家完成。植物材料经洗涤后…
预处理发情周期
预处理阴道细胞学显示，所有纳入研究的雌性在10天筛选期内均表现出规律的发情周期，特征性地经历动情前期、动情期、动情后期和动情间期（图1）。发情周期持续时间为4至5天，与成年雌性大鼠的既定范围一致。只有表现出至少两个连续规律发情周期的雌性被纳入实验。
FTE的HPLC分析
FTE的HPLC分析显示…
讨论
DMF的广泛应用导致含DMF废水意外释放到环境中。由于其持久性和有限的生物降解性，DMF对人类健康和生态系统构成相当大的风险[10]。先前研究已确定DMF暴露可诱导雌性小鼠和大鼠的生殖毒性[17],[18],[19],[20],[21]。
体重增加是公认的动物生长指标[48]。在本研究中，暴露于DMF的雌性大鼠…
结论
本研究表明，Forsskaolea tenacissima的地上部分提取物减轻了DMF诱导的雌性Wistar大鼠生化、内分泌和组织病理学改变。FTE联合给药降低了卵巢MDA和TNF-α水平，部分改善了总抗氧化能力，伴随血清雌二醇、LH和FSH水平的改善，以及卵巢组织病理学和形态计量学改变的部分改善。这些保护作用可能与…
研究局限性
未来的研究应监测发情周期并将终末采样标准化至确定的发情阶段，以更准确地表征治疗相关的内分泌变化。需要进一步研究多种剂量的Forsskaolea tenacissima提取物，以建立剂量-反应关系，优化保护功效，并阐明抗氧化、炎症和类固醇生成机制。使用特定途径模型评估一系列DMF暴露水平将…
缩写列表
DMF：二甲基甲酰胺
FTE：Forsskaolea tenacissima地上部分提取物
TAC：总抗氧化能力
MDA：丙二醛
TNF-α：肿瘤坏死因子α
LH：促黄体生成素
FSH：促卵泡激素
HPLC：高效液相色谱
PF：初级卵泡
SF：次级卵泡
AF：窦卵泡
GF：格拉夫卵泡
A：卵泡腔
O：卵母细胞
CR：放射冠
CO：卵丘细胞
G：颗粒细胞
TF：卵泡膜
CL：黄体
BV：血管
ArF：闭锁卵泡
DF：…
作者贡献声明
Abd-Allah, E.R.：对工作设计和数据的获取、分析和解释做出了重大贡献。她还修改了手稿。Hamouda, A.G.：对工作设计和数据获取做出了重大贡献。Mahmoud*, A.A.：通讯作者。她对工作设计、数据的获取、分析和解释做出了重大贡献。她还修改了手稿。
数据可用性
数据可根据合理要求提供。
伦理声明
本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究经开罗大学机构动物护理和使用委员会批准（批准号：CU I/F/1/24）。
资助
无资助
利益冲突声明
作者声明，他们不存在已知的竞争性经济利益或个人关系，可能影响本报告中的工作。
Entsar R. Abd-Allah | Aya G. Hamouda | Aya A. Mahmoud