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睾酮治疗少弱精子症的疗效与作用机制的实验动物研究认领

被引量： 5

作者：

安琪

学位授予单位：

北京协和医学院

摘要：

背景:睾酮在精子发生的过程中发挥着至关重要的作用。一些无精子症和少弱精子症患者的外周血睾酮会有所降低,但也有少数患者的外周血睾酮水平未低于正常范围。男性不育症中的特发性少弱精子症发病机制不明,临床上主要还是依赖经验性的药物治疗,其中补充雄激素或其衍生物则是其中的一种常用疗法。此外,药物治疗在特发性男性不育的临床治疗上应用广泛且相对简单,同时与自然生育的期望更为符合,因此更易于被医患双方接受。目的:通过建立少弱精子症模型大鼠来探究雄激素治疗的效果,并对可能的机制进行探讨。方法:第一,系统回顾了有关TU单独或联合用药治疗男性少弱精子症的文献,通过荟萃分析为下一步探索雄激素治疗少弱精子症模型大鼠提供了循证医学支持。第二,在结合既往研究的基础上,选取了6月龄的雄性SD正常大鼠来观察四种不同剂量的雄激素对其生殖器官和内分泌代谢的影响,以进一步明确生理剂量范围并探索下一步治疗实验中适合的药物剂量。第三,根据筛选出可能适用于治疗的药物剂量,对雷公藤多苷诱导的少弱精子症模型大鼠进行治疗,并从生殖脏器质量、精子质量、血清激素水平、睾丸组织抗氧化指标以及病理组织形态学等多角度、多方面评估治疗效果。第四,通过电镜来观察大鼠睾丸组织中精曲小管的超微结构变化,并在借助HPLC-MS的基础上深入挖掘有关雄激素治疗少弱精子症大鼠的代谢组学变化,即通过生物体内代谢物的变化情况来探究代谢物与病理变化之间的相对关系从而进行定量分析。同时,结合相关的凋亡通路和细胞特异标志物,探索了雄激素治疗少弱精子症大鼠模型的准确靶点与作用机制,为其临床应用提供了理论基础。结果:首先,就改善患者精液质量的结果而言,荟萃分析显示TU联合治疗的效果整体上要优于单用十一酸睾酮或其他用药治疗,并且单用十一酸睾酮的疗效并不亚于使用其他药物。因此,十一酸睾酮可在一定程度上直接或间接地促进和改善特发性少弱精子症患者的精液质量,也为下一步探讨雄激素治疗少弱精子症大鼠模型提供了文献依据和理论基础。其次,通过探索不同剂量的雄激素对正常大鼠的生殖激素水平及生精功能的影响,并结合大鼠脏器质量、精子质量、血清激素水平以及病理组织形态学等,进一步筛选出了 7.56mg/kg和15.12mg/kg两个对于正常大鼠生理功能影响相对最小的“生理剂量”。第三,通过建立少弱精子症大鼠模型,结果提示雄激素治疗能够在一定程度上改善精子浓度和活动率(P<0.05),但对于精子的运动参数并无改善作用(P>0.05);H&E染色结果提示:与空白对照组相比,十一酸睾酮治疗组的生精细胞有所增多,间质细胞变性,支持细胞胞浆空泡化相对减少,生精上皮进一步恢复,继而Johnsen评分明显恢复并且凋亡率显著降低(P<0.05);在血清生殖激素方面:FSH和LH水平明显恢复(P<0.05),同时T和E2水平显著增加(P<0.05);而睾丸组织中的氧化应激物MDA与GSH-PX的水平明显降低(P<0.05),特别是睾丸内睾酮的水平明显升高(P<0.05)。第四,通过电镜观察十一睾酮治疗组中睾丸组织中精曲小管的超微结构,发现生精细胞间隙明显缩小,生精细胞排列相对紧密,线粒体略有肿胀但结构基本完整,线粒体嵴排列紊乱减少,空泡亦显著减少;借助HPLC-MS挖掘少弱精子症模型大鼠在治疗前后代谢物质的差异,结果发现花生四烯酸、精氨酸和脯氨酸、苯丙氨酸以及甘油磷脂这四条代谢物质通路在治疗前后存在显著差异(P<0.05);第五,以甘油磷脂代谢途径为基础,验证了可能涉及的通路如Bcl-2/Bax-Caspase3/9以及RIPK1-MLKL/pMLKL的蛋白表达情况;与溶剂对照组相比,治疗后的线粒体凋亡通路Bax、Caspase3/9表达明显降低(P<0.05),而Bcl-2表达显著增加(P<0.05);在细胞坏死性凋亡通路中,TNF-α、RIPK1以及pMLKL表达量显著增加(P<0.05),pMLKL表达则是明显降低(P<0.05);细胞特异性标志物如睾丸紧密连接标志物Occludin,支持细胞标志物SOX9,间质细胞标志物StAR以及肽能神经纤维标志物PGP9.5等经治疗后都有明显恢复(P<0.05)。结论:雄激素治疗对于睾酮低下性少弱精子症大鼠模型精子生成与生殖功能恢复具有明显改善作用。1.通过探索不同剂量的雄激素对正常大鼠的生殖激素水平及生精功能的影响,筛选与确定7.56mg/kg和15.12mg/kg两个“生理剂量”用于少弱精子症模型大鼠的治疗实验;2.在建立的睾酮低下型少弱精子症大鼠模型的基础上,我们发现15.12mg/kg剂量的十一酸睾酮无论是在改善生殖内分泌激素水平和精子质量,还是在减轻氧化应激产物对细胞组织损伤都有相对更好的效果;3.电镜结果提示:十一酸睾酮15.12mg/kg剂量对于生精细胞超微结构,包括细胞间隙和线粒体地恢复更加明显,在借助HPLC-MS代谢组学的基础上发现磷脂甘油代谢通路具有显著差异性;4.雄激素可通过线粒体凋亡途径以及细胞坏死性凋亡途径来实现其治疗作用,并且可改善相关细胞标志物来调控生精过程。

摘要译文

关键词：

雄激素; 睾酮; 少弱精子症; 代谢组学; 凋亡

学位年度：

2020

学位类型：

博士

学科专业：

外科学（泌尿外科）

导师：

谷翊群

中图分类号：

R698[男子性机能障碍⑨]

学科分类号：

100202[普通外科学];100204[泌尿外科学]

D O I：

10.27648/d.cnki.gzxhu.2020.000298