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龟龄集改善D-gal致衰老大鼠性功能障碍作用及机制研究认领

被引量： 7

作者：

杨小玲

学位授予单位：

山西大学

摘要：

选题依据:人口老龄化问题是当代中国面临的难题之一,随着老年人口数量的增加,对医疗看护、健康护理、疾病治疗、药物研发等多方面都提出了较高的要求。衰老是指机体各组织器官的外形、结构和生理功能等方面出现的全身性的退行性改变,如衰老会引起性功能障碍、记忆功能减退、行动力减慢等一系列问题。其中,老年男性性功能障碍属于老年疾病的一种,会不同程度的影响家庭的性生活质量,还会给老年人带来较大的心理负担。老年男性性功能障碍已逐步成为严重困扰老年男性的健康问题之一,关于如何提高老年人的生活品质及身体健康已经越来越受到人们的关注和重视。因此,如何延缓衰老、改善老年男性性功能障碍是亟需解决的问题,这对提高老年人的生活质量及减少老年人的心理负担有重要意义。龟龄集是在1541年为解决嘉靖皇帝身体的虚羸且无子嗣而主持开发的中药复方。文献报道龟龄集可以用于男性疾病的治疗,对勃起功能障碍和少弱精子症的病证有显著的临床疗效。动物药理实验方面报道的龟龄集对男性性功能障碍作用研究较少,作用机制也不明确。因此,本课题运用D-gal致大鼠衰老模型对老年男性性功能障碍的药效进行考察,运用代谢组学技术对其作用机制进行探究。目的:明确龟龄集对老年男性性功能障碍的作用,初步阐释龟龄集对老年大鼠性功能障碍的作用机制,为后续的深入研究奠定基础并提供参考根据。方法:复制D-gal致衰老大鼠模型(皮下注射D-gal的量为300 mg?Kg-1,连续8周),通过给予不同浓度的龟龄集(150mg?Kg-1、75mg?Kg-1、37.5mg?Kg-1)及阳性药五子衍宗丸(1.3g?Kg-1)分析药物对老年大鼠的性功能障碍的药效及作用机制。1、对D-gal致衰老大鼠的衰老模型进行旷场实验和交配实验对其行为学进行评估。旷场实验测定逃离中央格时间、穿越方格总数和直立次数三项指标。交配实验记录大鼠的爬背潜伏期及爬背次数、插入潜伏期及插入次数、首次射精出现的潜伏期以及射精次数。给予不同浓度的龟龄集及阳性药五子衍宗丸观察药物对大鼠行为的改善作用。2、运用睾酮和促黄体生成素试剂盒测定大鼠体内睾酮和促黄体生成素水平及对睾丸组织进行病理切片分析,探讨龟龄集对大鼠睾丸组织分泌功能的调节与组织的保护作用。3、运用UHPLC-MS代谢组学技术对D-gal致衰老大鼠的血清及睾丸组织的代谢物变化进行分析,寻找差异代谢物并进行通路富集,进一步分析探讨作用机制。结果:1、D-gal致衰老大鼠老年男性性功能障碍模型复制成功。在旷场实验的统计结果显示,与空白对照组大鼠的行为学数据相比,模型组大鼠穿越格数和直立次数两者均显著减少（P<0.01）,逃离中央格时间明显增加（P<0.01）均有统计学差异,提示大鼠的运动能力和探索能力下降,表现出了衰老的体征。交配实验显示:模型组与空白组相比,在长期给予D-gal后可造成大鼠的爬背潜伏期、插入潜伏期、射精潜伏期均显著延长（P<0.01）,对爬背次数、插入次数、射精次数有降低的趋势但不呈显著性差异,衰老大鼠出现了性功能障碍的疾病。性激素水平测定显示:与空白组相比,模型组给予D-gal后血清睾酮含量明显降低（P<0.01）而促黄体生成素含量明显升高（P<0.01）,以上数据显示模型组大鼠的性行为及激素水平均发生显著改变,提示老年男性功能障碍的模型复制成功。2、龟龄集对大鼠的行为学有显著的改善作用。在旷场实验中,给予龟龄集组与模型组相比,龟龄集高剂量组可以显著增加大鼠穿越格数（P<0.05）和直立次数（P<0.01）,缩短逃离中央格时间（P<0.05）;龟龄集中剂量组和低剂量组可以显著增加大鼠的穿越格数（P<0.01）。与模型组相比,五子衍宗丸组可以明显增加大鼠的穿越格数（P<0.01）,也可以显著增加大鼠的直立次数（P<0.05）。在交配实验中,给予龟龄集后各不同浓度龟龄集对爬背潜伏期和射精潜伏期均有显著性降低,高中低剂量龟龄集对爬背潜伏期均有显著减少（P<0.01）,高剂量龟龄集对射精潜伏期有明显降低（P<0.05）,中低剂量龟龄集对射精潜伏期有显著降低（P<0.01）,不同剂量龟龄集对插入潜伏期有降低的趋势但不呈显著性差异。给予五子衍宗丸后对爬背潜伏期和射精潜伏期均有显著性降低（P<0.01）。龟龄集和五子衍宗丸对性行为次数均有回调但不呈显著性差异。旷场实验和交配实验的行为学数据显示龟龄集可改善衰老引起的性功能障碍。3、龟龄集对大鼠的性激素的调节与睾丸组织的保护作用。大鼠的激素水平结果显示:与空白对照组相比,模型组血清睾酮含量明显降低（P<0.01）、促黄体生成素含量明显升高（P<0.01）。给予龟龄集后睾酮有升高但没有统计学显著差异,对促黄体生成素均有不同程度的降低作用,并且低剂量组有显著性降低（P<0.05）效果最好。给予五子衍宗丸的组也显示可以提高体内睾酮的含量,但不呈统计学差异,对黄体生成素水平有显著的降低作用。龟龄集可升高血清的睾酮水平、降低促黄体生成素的水平以维持大鼠HPG轴的分泌水平。睾丸组织的病理切片结果显示:空白对照组睾丸组织有完整的生精小管结构,并且在生精小管内由基膜向管腔依次可以看到正常排列的各级生精细胞和支持细胞。与空白对照组相比,模型组睾丸组织间细胞层数减少,细胞排列疏松,部分出现细胞嗜酸性增强现象;给予龟龄集后的组织,细胞排列较紧密,较模型组细胞层数较多,五子衍宗丸组的病理切片也显示对睾丸组织的排列较模型组整齐。提示龟龄集对睾丸衰老有一定的保护作用。4、通过对大鼠血清样本进行代谢组学分析,D-gal可显著改变大鼠的体内代谢轮廓,血清中检测出23种显著性差异代谢物,经代谢通路富集结果显示主要涉及原发性胆汁酸生物合成、鞘脂代谢和缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成三条主要通路。龟龄集可以显著回调神经鞘氨醇、胆酸、棕榈酰鞘磷脂和大麻隆4个物质,涉及其中的原发性胆汁酸生物合成和鞘脂代谢两条通路。其中,鞘氨醇可以抑制细胞存活、促进细胞凋亡,鞘脂可以作为类固醇生成调节途径的第二信使调节睾酮合成路径上的关键酶。胆汁酸的淤积会影响睾丸生理和男性生育能力,主要涉及FXRα和TGR5信号通路。异亮氨酸是支链氨基酸的一种,是人体内重要的必需氨基酸,氨基酸含量降低肌肉力量不足造成机体衰老,机体的行动力减慢。5、通过对大鼠睾丸组织的液质代谢组学分析,睾丸组织的脂质类、氨基酸类等27个代谢物发生显著变化,代谢通路富集结果显示主要影响老年睾丸组织的氨基酰-tRNA的生物合成、鞘脂代谢、苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成通路。龟龄集可以显著回调苹果酸、缬氨酸和LysoPC（18:2）3个物质,归属到能量代谢和脂质代谢,对衰老睾丸涉及到的三条主要通路上的物质有回调的效果。氨基酰-tRNA合成酶（aaRS）负责参与酶催化活性以外还参与rRNA合成、细胞凋亡、翻译、转录、信号转导等生物学过程,也有研究将aaRS与人类的神经退行性疾病联系起来。酪氨酸经氧化可以转化为黑色素。苯丙氨酸和酪氨酸被称为黑色素前体氨基酸,可以经过多个反应过程转化为黑色素。色氨酸与苯丙氨酸、酪氨酸存在相互拮抗作用,三种氨基酸相互作用调控黑色素的合成,而黑色素具有抗氧化、抗衰老的作用,黑色素合成减少可以加快机体衰老。结论:龟龄集能在行为学上显著改善D-gal致衰老大鼠的性功能障碍,龟龄集可以调节体内性激素水平、保护睾丸组织不被损伤进而改善老年男性性功能障碍。龟龄集可以调节体内血清和睾丸组织的代谢轮廓,通过调节机体衰老引起的多条代谢通路紊乱,发挥改善老年男性性功能障碍的作用。

摘要译文

关键词：

龟龄集; 老年性功能障碍; D-gal衰老模型; 代谢组学; 药理作用

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

中药学

导师：

秦雪梅高晓霞赵思俊

中图分类号：

R285.5[中药实验药理]

学科分类号：

100505[临床中药学];100805[中药分析学];100806[中药药理学];100808[临床中药学]

D O I：

10.27284/d.cnki.gsxiu.2020.001702