牡荆素对链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠睾丸功能障碍的作用及机制研究

发布时间：2020-03-22 13:18

【摘要】：目的观察牡荆素对链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠睾丸功能障碍的保护作用以及探讨其作用机制。方法1观察牡荆素对糖尿病小鼠睾丸功能障碍的保护作用采用腹腔注射STZ 45mg/kg连续给药5天构建Ⅰ型糖尿病小鼠模型并随机分为正常组、DM组、西地那非组(5mg/kg)、牡荆素(10,20,40mg/kg)组,灌胃给药62天,观察牡荆素对糖尿病小鼠睾丸功能障碍的影响:(1)采用葡萄糖氧化酶法检测各组小鼠不同时间段空腹血糖水平及终末期糖化血红蛋白(HbAlc)水平;(2)采用脏器称重法检测糖尿病小鼠睾丸、附睾重量,计算脏器系数;(3)利用血球计数仪检测糖尿病小鼠精子参数;(4)采用ELISA方法检测糖尿病小鼠血清中内分泌激素睾酮(T)、卵泡刺激素(FSH)及黄体生成素(LH)的水平;(5)采用分光光度法检测糖尿病小鼠睾丸组织中氧化应激相关的指标;(6)利用HE染色法观察糖尿病小鼠睾丸组织的病理结构变化;(7)利用透射电镜观察糖尿病小鼠Leydig细胞的超微结构。建立高糖(HG,75mM)诱导TM3睾丸间质细胞损伤模型,并随机分为正常组、HG组、牡荆素(0.1,1,10μg/mL)组,以及LY294002(1μg/mL)组。处理48h,观察Vitexin对HG诱导TM3细胞损伤的影响:(1)使用MTT法检测HG诱导的TM3细胞存活率;(2)采用JC-1化学荧光探针法检测HG诱导的TM3细胞线粒体膜电位(MMP)水平;(3)Annexin V/PI流式细胞分析法检测HG诱导的TM3细胞的细胞凋亡率。2探讨牡荆素对糖尿病小鼠睾丸功能障碍的保护作用与PI3K/Akt信号通路之间的关系Western blot法检测牡荆素对糖尿病小鼠睾丸组织中PI3K、Akt、Caspase-3、Bcl-2及Bax蛋白表达水平的影响。Western blot法检测牡荆素对高糖诱导的TM3细胞中PI3K、p-PI3K、Akt、p-Akt、Caspase-3、Active Caspase-3、Bad、Bcl-2及Bax蛋白表达水平的影响。结果1牡荆素对糖尿病小鼠睾丸功能障碍的保护作用与正常组比较,DM组血糖及HbAlc水平显著升高(p0.01,p0.01),同时精子数量、精子活力及精子活率显著降低(p0.01,p0.01,p0.01),精子畸形率显著增加(p0.01),小鼠血清中性激素水平下降明显(p0.01),睾丸组织内ROS与MDA水平显著增加(p0.01,p0.01),抗氧化酶SOD、GSH-Px及CAT酶活力显著降低(p0.01,p0.01,p0.01)。与DM组比较,给予牡荆素治疗后(10,20,40 mg/kg)组小鼠空腹血糖无统计学差异;其全血HbAlc水平显著降低(p0.05,p0.01);牡荆素(20,40 mg/kg)组可显著提高糖尿病小鼠附睾尾部精子数量、活力及活率(p0.05,p0.01),牡荆素(40 mg/kg)降低精子畸形率(p0.01),牡荆素(40 mg/kg)显著增加糖尿病小鼠血清当中T、FSH及LH含量(p0.01),并且可显著减少糖尿病小鼠睾丸组织中MDA和ROS水平(p0.01),睾丸组织中SOD、GSH-Px和CAT酶活性显著增加(p0.01);牡荆素(40 mg/kg)组可明显减轻糖尿病小鼠睾丸病理性损伤,Leydig细胞数量增加并且可以减轻糖尿病小鼠睾丸Leydig细胞超微结构病理性变化。与正常组相比,HG组TM3细胞细胞存活率降低(p0.01),同时细胞内ROS水平显著增加(p0.01),细胞内MMP显著下降(p0.01),细胞凋亡率显著升高(p0.01)。与HG组相比,牡荆素(0.1,1,10μg/mL)给药后,其细胞存活率呈剂量依赖性增加(p0.05,p0.05,p0.01),牡荆素(10μg/mL)治疗后其MMP显著增加及细胞凋亡率显著降低(p0.05)。2牡荆素对糖尿病小鼠睾丸功能障碍的保护作用与PI3K/Akt信号通路的关系与DM组相比,牡荆素(40 mg/kg)能够提高睾丸组织PI3K和Akt蛋白表达水平(p0.05,p0.05),降低Caspase-3蛋白表达(p0.01)并能明显升高Bcl-2/Bax蛋白比率(p0.05)。与HG组相比,牡荆素(10μg/mL)给药后,PI3K,p-PI3K、p-Akt蛋白表达水平显著上升(p0.05,p0.05,p0.05),Bcl-2/Bax蛋白比率表达水平明显提高(p0.05),active Caspase-3和Bad蛋白表达水平显著下降(p0.05);牡荆素对上述蛋白表达的调节作用部分能够被LY294002抵消。结论1牡荆素对糖尿病小鼠睾丸功能障碍具有保护作用。2牡荆素发挥糖尿病小鼠睾丸功能障碍的保护作用与激活睾丸间质细胞内PI3K/Akt信号通路,进而减少细胞凋亡有关。
【图文】：

宁夏医科大学硕士学位论文 结果结 果1. 牡荆素对 DM 小鼠睾丸功能障碍的保护作用1.1 牡荆素对不同时间点 DM 小鼠随机血糖值及 HbAlc 水平的影响在牡荆素治疗过程中，不同时间点血糖测定显示牡荆素各剂量组与 DM 组比较血糖无统计学差异（p > 0.05）。实验末期，DM 组小鼠 HbAlc 水平 7.80 ±0.31% 较 Control 组 2.16 ± 0.02% 显著升高（p < 0.01），给予牡荆素（20mg/kg，40mg/kg）治疗后可将 HbAlc 水平分别降至 5.35 ± 0.21%、4.39 ± 0.35% （p< 0.01），，见图 1。

宁夏医科大学硕士学位论文 结果1.3 牡荆素对 DM 小鼠精子参数的影响DM 组小鼠精子数量 25.78×106± 7.72/ml，与 Control 组 156.48×106±11.32/ml 相比显著下降（p < 0.01），且 DM 组精子活力与活率与 Control 组相比显著降低（p < 0.01），同时精子畸形率显著增加（p < 0.01）。在给予药物治疗后，牡荆素（20mg/kg，40mg/kg）可以增加精子数量（61.16×107± 7.78/ml，116.31×107± 12.43/ml），精子活力及活率，牡荆素 40mg/kg 可显著降低精子畸形率（38.88 ± 3.36%）（p < 0.05，p < 0.01），牡荆素对精子参数的恢复呈现剂量依赖性，以牡荆素 40mg/kg 治疗效果最佳，见图 2。
【学位授予单位】：宁夏医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5

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本文编号：2595095