Odwar Cistanche Deserticola łagodzi toksyczność jąder wywołaną przez hydroksymocznik u samców myszy

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Li Gu, Wen-Ting Xiong, Chao Wang, Hong-Xia Sun, Guo-Fu Li i Xin Liu

Badanie to miało na celu ocenę toksyczności jąder wywołanej przez hydroksymocznik (HU) i możliwego przeciwdziałającego działania wodnego ekstraktu zCistanche deserticola(PŁYTA CD). HU to lek przeciwnowotworowy, który ma potencjalną toksyczny wpływ na reprodukcję, a HerbaCistancheod tysięcy lat jest stosowany jako środek wzmacniający układ rozrodczy. Sześćdziesiąt myszy losowo podzielono na pięć grup. Z wyjątkiem myszy w grupie normalnej, reszta otrzymywała HU (400 mg kg21 masy ciała) dożołądkowo. Tymczasem myszy w grupach normalnych i kontrolnych HUotrzymywali oczyszczoną wodę, a reszta otrzymywała dożołądkowo trzy dawki wywarów CD (odpowiednio 1,5, 3,0 i 6,0 g surowego leku kg21 masy ciała) dziennie przez 4 tygodnie. Zaobserwowano poważne zmiany w jądrach, masa jąder (P,0.01) i poziom hormonu luteinizującego w surowicy (P,0,01) również uległy znacznemu obniżeniu w grupach HU. Trzy dawki wywarów z CD złagodziły degenerację komórek spermatogenetycznych wywołanych przez HU i modulowały do ​​pewnego stopnia poziomy hormonów płciowych w surowicy.

Asian Journal of Andrology (2013) 15, 838-840; doi:10.1038/aja.2013.73; opublikowane online 1 lipca 2013 r.

Słowa kluczowe:Cistanche deserticola; hormony; hydroksymocznik; kanalik nasienny

Cistanche tubulosa

WPROWADZANIE

Hydroksymocznik (HU) to lek przeciwnowotworowy, który ma działanie cytotoksyczne na szybko proliferującą fazę S cyklu komórkowego. Jednak przy dawce większej niż 200 mg kg21 HU powoduje niewydolność jąder, obniżoną jakość nasienia i zmienione poziomy hormonów w osoczu.1 Najbardziej czułymi wskaźnikami wykrywania toksycznego wpływu na reprodukcję u mężczyzn są masa jąder i wyniki histopatologiczne w jądrach. Podstawowymi funkcjami jąder jest spermatogeneza i wytwarzanie androgenów, głównie testosteronu2, który jest regulowany przez hormon folikulotropowy (FSH) i hormon luteinizujący (LH) w osi podwzgórze-przysadka-gonady.3 Wykazano, że HU hamuje spermatogenezę i powstrzymują syntezę i uwalnianie testosteronu, 1 który jest prawdopodobnie odpowiedzialny za niepłodność u mężczyzn. Jednak niewiele uwagi poświęcono znalezieniu leków łagodzących toksyczność jąder wywołaną przez HU.

Herba Cistanche, trzonCistanchegatunek, od tysięcy lat jest stosowany w ziołolecznictwie jako środek wzmacniający w niektórych krajach azjatyckich. WśródCistanchegatunek,CistanchedeserticolaYC MA (CD) został wskazany jako główny materiał źródłowy do tonizacji nerek i ożywienia „Yang” w teorii tradycyjnej medycyny chińskiej, który jest rzekomo skuteczny w reprodukcji, rozwoju i funkcji płodności. Biorąc pod uwagę korzyści z CD na układ rozrodczy, w niniejszym badaniu należy zbadać potencjalny wpływ suplementacji CD na toksyczność jąder wywołaną przez HU.

MATERIAŁY I METODY

HU zakupiono od Qiu Pharmaceutical Co., Ltd (Ji'nan, Chiny). Suszone łodygi CD zakupiono od Shenzhen GURU Biology Co., Ltd (Shenzhen, Chiny). Próbki CD przygotowano jako wywary wodne i sześćdziesiąt samców myszy Kunming podzielono losowo na pięć grup. Myszom w grupie normalnej podawano dożołądkowo oczyszczoną wodę przez 4 tygodnie dziennie, podczas gdy inne myszy otrzymywały HU (4{{10}}0 mg kg21). W międzyczasie, grupom leczonym CD podawano dożołądkowo 1,5 g kg21 (grupa z małą dawką z wywarem CD, LCD1HU), 3,0 g kg21 (średnia dawka dla grupy z wywanem CD, MCD1HU) i 6,0 g kg21 (grupa z wysoką dawką , HCD1HU) wywary CD, odpowiednio, podczas gdy grupie normalnej i HU podawano tylko wodę. Pod koniec leczenia jądra zważono i przeprowadzono rutynową ocenę histologiczną. Pobrano próbki krwi i zmierzono całkowite stężenie hormonów w surowicy (testosteronu, LH i FSH) przy użyciu komercyjnych zestawów do testów radioimmunologicznych (Pekin North Institute of Biological Technology, Pekin, Chiny).

Cistanchemoże wzmocnićtestosteron

WYNIKI

Ocena histologiczna jąder zdrowych myszy wykazała prawidłowy nabłonek nasienny z typowymi stadiami komórkowymi. Morfologia spermatogonii, spermatocytów, okrągłych plemników i plemników wyglądała normalnie (ryc. 1a). Jednak w grupie HU zaobserwowano ciężką kawitację światła kanalików nasiennych w jądrach, z degeneracją prawie wszystkich typów komórek spermatogenetycznych. W niektórych przypadkach kanaliki były praktycznie puste, a niektóre były zapadnięte (ryc. 1b). Jednak po leczeniu wywarami z CD w nabłonku nasiennym zaobserwowano pewne spermatogonię i wczesne spermatocyty (strzałki) (ryc. 1c–1e), chociaż kawitację światła kanalików nasiennych obserwowano również w jądrach. Nie znaleziono widocznych różnic między trzema grupami traktowanymi CD.

Pod koniec {{0}}tygodniowych eksperymentów średnia masa jąder w grupie HU była znacznie mniejsza niż w grupie normalnej (P,00,01). W przeciwieństwie do kontroli HU, masy jąder wzrosły o około 25% w grupie LCD1HU, 23% w grupie MCD1HU i 28% w grupie HCD1HU. Ponadto średnie stężenie testosteronu u myszy HU było o około 27% niższe niż u ich normalnych odpowiedników. Jednak stężenie testosteronu wykazywało tendencję do wzrostu o około 25% i 22% odpowiednio w grupach HCD1HU i MCD1HU w porównaniu z kontrolą HU. Ponadto, średnie poziomy LH w surowicy myszy HU były zmniejszone o 65 procent (P <0,01) w="" porównaniu="" z="" normalną="" kontrolą.="" jednak="" wywary="" z="" cd="" zwiększyły="" poziom="" lh="" w="" surowicy="" o="" około="" 28="" procent="" w="" grupie="" hcd1hu,="" 26="" procent="" w="" grupie="" mcd1hu="" i="" 30="" procent="" w="" grupie="" lcd1hu.="" nie="" zaobserwowano="" istotnych="" różnic="" między="" grupami="" w="" zakresie="" stężeń="" fsh="" (tab.="">

DYSKUSJA

Nasze wyniki wykazały, że nadmiar HU powodował poważne uszkodzenia jąder i obniżał poziom testosteronu i LH w surowicy. Jednak wywary z CD przeciwdziałały w pewnym stopniu niebezpiecznemu wpływowi HU na kanaliki nasienne jąder i modulowały poziom hormonów.

Jedną z podstawowych funkcji jąder jest produkcja plemników. W kilku badaniach retrospektywnych stwierdzono nieprawidłowe parametry nasienia podczas i po leczeniu HU.5 Spermatogeneza zależy od prawidłowej liczby i morfologii spermatogonii, spermatocytów i okrągłych spermatyd. HU indukuje apoptozę komórek rozrodczych jąder w sposób specyficzny dla czasu i stadium, po której następują kolejno spermatogonia, spermatocyt i spermatyda, ponieważ spermatogonia jest wrażliwa na leki chemioterapeutyczne.6 Przy ciągłym podawaniu HU nie zaobserwowano interakcji między komórkami spermatogenezy i komórkami Sertoliego , a plemniki, okrągłe spermatydy, spermatocyty i spermatogonia kolejno odpadały oprócz ubytku jądra; tak więc atroficzne kanaliki nasienne, które zawierały duże wakuole i niewiele komórek, miały znacznie mniejszą średnicę w porównaniu z normalnymi kanalikami u myszy, którym podawano HU.

Zaobserwowaliśmy również, że kanaliki nasienne były praktycznie puste i że masy jąder zmniejszyły się po podaniu HU. Jednak CD ustąpiło jądra kurczą się o 20-70 procent w porównaniu z kontrolami HU, z niektórymi komórkami spermatogenetycznymi nadal obecnymi w nabłonku nasiennym. Hamowanie syntezy DNA bierze udział w pośredniczeniu w toksyczności HU7, co jest związane z inwolucją komórek spermatogenetycznych. Co ciekawe, Liu i wsp.8 odkryli, że synteza DNA wątroby i śledziony myszy uszkodzonych przez HU została odzyskana przez wywar z CD. Wznowienie spermatogenezy było zatem prawdopodobnie spowodowane przywróceniem syntezy DNA w jądrach przez CD.

U mężczyzn androgen odgrywa kluczową rolę w rozwoju męskich tkanek rozrodczych.9 Odkryliśmy, że wywar z CD ma tendencję do zwiększania zawartości testosteronu w surowicy, prawdopodobnie ze względu na jego działanie podobne do androgenu.10-12 Jednak dawki ponadfizjologiczne testosteronu i jego pochodnych wiadomo, że hamują spermatogenezę.13 Badania toksykologiczne wykazały, że poziom testosteronu w surowicy zmniejszył się do około 50–10,0 g surowego leku kg21 masy ciała wywaru CD u zdrowych myszy.14 Możliwe, że efekt tłumienia CD jako erektogennego środka podobnego do androgenu sprawił, że zależny od dawki efekt trzech dawek wywarów CD przeciwko uszkodzeniu jąder był trudniejszy do wykrycia. Dlatego dawki powinny być utrzymywane w bezpiecznych granicach.

U mężczyzn testosteron jest syntetyzowany i wydzielany przez komórki Leydiga jąder i jest regulowany przez LH i FSH.15 Regulacja syntezy testosteronu wydaje się być jedyną niezbędną funkcją LH w jądrach dorosłych,3,15 oraz kontrola sprzężenia testosteron przez LH są spójne. Jednak kontrola sprzężenia zwrotnego testosteronu przez FSH jest stosunkowo złożona.16 W obecnym badaniu HU wpływa na funkcję endokrynną LH bardziej niż na funkcję FSH u samców myszy, podczas gdy wpływ CD na poziomy LH i FSH nie był łatwy do wykrycia.

Podsumowując, HU spowodował uszkodzenia jąder w dawce 400 mg kg21. Odwary z CD złagodziły działanie komórki spermatogenetycznej

zwyrodnienie wywołane przez HU; efekt ten jest związany z jego ektogennym działaniem podobnym do androgenu. Jednak nasz raport otwiera debatę na temat tego, czy CD jest korzystne dla plemników po jednym cyklu plemnikowym poprzez przywrócenie syntezy DNA w komórkach jąder.

AUTORSKIE WKŁADY

LG i XL wymyśliły badanie i uczestniczyły w jego projektowaniu. WTX i CW przeprowadziły doświadczenia na zwierzętach i oceny histologiczne. LG i HXS brały udział w ocenie hormonalnej. LG przygotował szkic rękopisu. GFL przeprowadził analizę statystyczną i pomógł zrewidować manuskrypt. Wszyscy autorzy przeczytali i zatwierdzili ostateczny rękopis.

KONKURENCYJNE INTERESY FINANSOWE

Autorzy nie mają sprzecznych interesów finansowych.

PODZIĘKOWANIE

Praca ta była wspierana przez grant z Projektu Wsparcia Nauki i Technologii w Nanshan Region of Shenzhen (Chiny) (nr 2009058).

ODNIESIENIE

1 Jones KM, Niaz MS, Brooks CM, Roberson SI, Aguinaga MP i in. Działania niepożądane klinicznie istotnej dawki hydroksymocznika stosowanej w leczeniu niedokrwistości sierpowatokrwinkowej na punkty końcowe płodności męskiej. Int J Environ Res Zdrowie publiczne 2009; 6: 1124–44.2 Pereira ML, Santos TM, das Neves RP, Costa FG, de Jesus JP. Udział Cr(V) w szlaku toksyczności uszkodzenia jąder. Azjatycki J Androl 2002; 4: 153–5,3 Robert WH, Robert EB. Hormonalna regulacja spermatogenezy. Int J Androl 2004;27: 335–42,4 Jiang Y, Tu PF. Analiza składników chemicznych wCistanchegatunek. J Chromatogr A2009; 1216: 1970-9,5 Strouse JJ, Heeney MM. Hydroksymocznik do leczenia anemii sierpowatej: skuteczność, bariery, toksyczność i postępowanie u dzieci. Rak krwi u dzieci 2012; 59: 365-71.6 Shin JH, Mori C, Shiota K. Udział apoptozy komórek rozrodczych w indukcji toksyczności jąder po leczeniu hydroksymocznikiem. Toxicol Appl Pharma 1999; 155:139–49,7 Larouche G, Hales BF. Wpływ ekspresji ludzkiej dysmutazy ponadtlenkowej 1 w modelu mysim na embriotoksyczne działanie hydroksymocznika. Wady wrodzone Res A Clin MolTeratol 2009; 85: 800–7,8 Liu FC, Ding GX, Li XJ. Skutki syntezy DNA Epimedium sagittatum i Cistanche deserticolaon w zwierzęcym modelu „niedoboru Yang” indukowanego przez hydroksymocznik. ChinJ Int Tradit West Med 1984; 8: 488–91,9 Mooradian AD, Morley JE, Korenman SG. Biologiczne działanie androgenów. Endocr Rev1987; 8: 1–28.10 He W, Zong GZ, Wu GL, Chen MH. Poszukiwanie składników aktywnychCistancheefekt podobny do androgenu. Chin J Chin Mater Med 1996; 9: 564-5,11 Zhang Y, Wu H, Wang SN, Zheng HC. Porównanie funkcji odżywczych i wzmacniających nerki „Yang” trzech różnych gatunków ziół Cistanche. Chin J ChinMater Med 1994; 3: 169–71,12 Zong GZ, He W, Wu GL, Chen MH, Shen X i in. Porównania między Cistanchedeserticola YC Ma iC. tubulosa(Schenk) R. wight o niektórych działaniach farmakologicznych. Chin J Chin Mater Med 1996; 7: 436-7,13 Purohit SB, Saxena D, Laloraya M, Kumar GP. Zmieniona dynamika molekularna i status antyoksydacyjny plemników w oligospermii indukowanej testosteronem u myszy. Molecular Reprod Dev 2000; 55: 316–25.14 Kim SW, Yoo SH, Lee HJ, Kim K, Kim do R i in.Cistanches herbawywołuje toksyczność jąder u samców myszy. Bull Environ Contam Toxicol 2012; 88: 112-7,15 Nieschlag E, Simoni M, Gromoll J, Weinbauer GF. Rola FSH w regulacji spermatogenezy: aspekty kliniczne. Clin Endocrinol 1999; 51: 139–46.16 Hellqvist A, Schmitz M, Borg B. Wpływ kastracji i leczenia androgenami na ekspresję FSH-b i LH-b w cierniku trójkołowym, gasterosteusaculeatus — różnice w sprzężeniu zwrotnym pośredniczącym w odpowiedzi dojrzewania fotoperiodycznego? Comp Endocr 2008; 158: 178–82.