Shenling Baizhusan Improves Spermatogenesis in Hyperuricemia Oligoasthenospermia Mice by Regulating Nrf2/ARE Pathway

JIANG Xiaocui; TIAN Daizhi; LIU Qi; JIANG Xingyu; YU He; YU Wenyao; XIAO Min; CAO Jigang

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230537

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Shenling Baizhusan Improves Spermatogenesis in Hyperuricemia Oligoasthenospermia Mice by Regulating Nrf2/ARE Pathway

更新时间：2023-06-30

- Shenling Baizhusan Improves Spermatogenesis in Hyperuricemia Oligoasthenospermia Mice by Regulating Nrf2/ARE Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 15, Pages: 22-30(2023)
- 作者机构：
  
  1.湖北中医药大学实验动物中心，武汉 430065
  2.湖北省中医院，武汉 430061
  3.湖北中医药大学基础医学院，武汉 430065
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230537
  CLC： R2-0;R33;R289;R339.2
- Received：20 February 2023，
  
  Published Online：31 March 2023，
  
  Published：05 August 2023
- 稿件说明：
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江晓翠,田代志,刘祺等.参苓白术散调节Nrf2/ARE通路改善高尿酸血症型少弱精子症小鼠的生精功能[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(15):22-30.

JIANG Xiaocui,TIAN Daizhi,LIU Qi,et al.Shenling Baizhusan Improves Spermatogenesis in Hyperuricemia Oligoasthenospermia Mice by Regulating Nrf2/ARE Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(15):22-30.
江晓翠,田代志,刘祺等.参苓白术散调节Nrf2/ARE通路改善高尿酸血症型少弱精子症小鼠的生精功能[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(15):22-30. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230537.

JIANG Xiaocui,TIAN Daizhi,LIU Qi,et al.Shenling Baizhusan Improves Spermatogenesis in Hyperuricemia Oligoasthenospermia Mice by Regulating Nrf2/ARE Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(15):22-30. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230537.

摘要

目的

探讨参苓白术散对高尿酸血症（HUA）型少弱精子症异病同治的作用及机制。

方法

将32只雄性昆明种（KM）小鼠随机分为空白组（

=6）、模型组（

=6）、参苓白术散高剂量组（

=7）、参苓白术散低剂量组（

=7）和非布司他组（

=6）。除空白组外，其余各组连续腹腔注射氧嗪酸钾悬液（600 mg·kg

-1

）7 d。造模完成后，参苓白术散高、低剂量组分别给予参苓白术散20.14、10.07 g·kg

-1

灌胃，非布司他组给予非布司他0.25 g·kg

-1

灌胃，空白组和模型组给予同体积生理盐水灌胃，每天灌胃1次，连续14 d后取材。生化法检测血清尿酸（UA），睾丸组织超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）；苏木素-伊红（HE）染色法观察睾丸组织病理学变化并进行生精功能评分；全自动精子分析仪检测精子密度和活动率；单细胞凝胶电泳（SCGE）检测精子DNA完整性；原位末端标记法（TUNEL）检测睾丸细胞凋亡率；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测睾丸组织Kelch样ECH相关蛋白1（Keap1）、核因子E

相关因子2（Nrf2）、血红素加氧酶-1（HO-1）、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、胱天蛋白酶-3（Caspase-3）蛋白表达；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测睾丸组织Keap1、Nrf2、HO-1 mRNA表达水平。

结果

与空白组比较，模型组小鼠血清UA显著升高（

0.01），睾丸生精功能、精子密度和活动率均显著下降（

0.01），精子拖尾率、睾丸细胞凋亡率均显著升高（

0.01）。与模型组比较，参苓白术散高剂量组小鼠上述指标均有明显改善（

0.05，

0.01），且睾丸组织Keap1、Bax、Caspase-3表达量明显降低，Nrf2、HO-1、Bcl-2表达量明显升高（

0.05，

0.01），Keap1 mRNA水平明显降低（

0.05，

0.01），Nrf2、HO-1 mRNA水平明显升高（

0.05，

0.01）。

结论

参苓白术散能明显改善HUA型少弱精子症，其机制可能与Nrf2/抗氧化反应元件（ARE）信号通路有关。

Abstract

Objective

To investigate the effect and mechanism of Shenling Baizhusan on the treatment of oligoasthenospermia with hyperuricemia （HUA）.

Method

Thirty-two male Kunming （KM） mice were randomly divided into blank group （

=6）， model group （

=6）， high-dose Shenling Baizhusan group （

=7）， low-dose Shenling Baizhusan group （

=7）， and febuxostat group （

=6）. Except for the blank group， all other groups received intraperitoneal injection of potassium oxazinate suspension （600 mg·kg

-1

） for 7 days. After modeling， the high-dose Shenling Baizhusan group and the low-dose Shenling Baizhusan group were orally administered with 20.14 g·kg

-1

and 10.07 g·kg

-1

of Shenling Baizhusan， respectively. The Febuxostat group was orally administered with 0.25 g·kg

-1

of Febuxostat， while the blank group and model group were orally administered with the same volume of physiological saline. Oral administration was performed once a day for 14 consecutive days， after which samples were collected. Biochemical methods were used to measure serum uric acid （UA）， superoxide dismutase （SOD） and malondialdehyde （MDA） in testicular tissue. Hematoxylin-eosin （HE） staining was used to observe the histopathological changes in testicular tissue and evaluate the spermatogenesis function. Automated sperm analyzer was used to measure sperm density and motility. Single-cell gel electrophoresis （SCGE） was used to assess sperm DNA integrity. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling （TUNEL） was used to detect testicular cell apoptosis rate. Western blot analysis was performed to measure the protein expression levels of Kelch-like ECH-associated protein 1 （Keap1）， nuclear factor E

-related factor 2 （Nrf2）， heme oxygenase-1 （HO-1）， B-cell lymphoma-2 （Bcl-2）， Bcl-2-associated X protein （Bax）， and Caspase-3 in testicular tissue. Real-time polymerase chain reaction （PCR） was conducted to evaluate the mRNA expression levels of Keap1， Nrf2， and HO-1 in testicular tissue.

Result

Compared with the blank group， the model group showed elevated serum UA level （

0.01）， decreased testicular spermatogenesis function， sperm density， and motility （

0.01）， and increased sperm trailing rate and testicular cell apoptosis rate （

0.01）. Compared with the model group， the high-dose Shenling Baizhusan group showed significant improvements in the above-mentioned indicators （

0.05，

0.01）. Additionally， the expression levels of Keap1， Bax， and Caspase-3 in testicular tissue were reduced， while the expression levels of Nrf2， HO-1， and Bcl-2 increased （

0.05，

0.01）. The mRNA level of Keap1 decreased （

0.05，

0.01）， while the mRNA levels of Nrf2 and HO-1 increased （

0.05，

0.01）.

Conclusion

Shenling Baizhusan can significantly improve HUA oligoasthenospermia， and its mechanism may be related to the Nrf2/antioxidant response element （ARE） signaling pathway.

关键词

Keywords

references

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