Effect and Mechanism of Icariin on Improving Spermatogenesis in Exercise-induced Fatigue Model Mice Through Regucalcin

TANG Kunyang; XIAO Min; JIANG Xiaocui; TAO Xiaoxue; ZOU Yue; ZHAO Chunchun; FANG Zhipeng

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20251744

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Effect and Mechanism of Icariin on Improving Spermatogenesis in Exercise-induced Fatigue Model Mice Through Regucalcin

更新时间：2026-03-19

- Effect and Mechanism of Icariin on Improving Spermatogenesis in Exercise-induced Fatigue Model Mice Through Regucalcin
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 32, Issue 8, Pages: 117-127(2026)
- 作者机构：
  
  1.湖北中医药大学体育健康学院，武汉 430065
  2.湖北时珍实验室，武汉 430065
  3.湖北中医药大学实验动物中心，武汉 430065
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20251744
  CLC： R277;R285;R289
- Received：13 June 2025，
  
  Revised：2025-09-07，
  
  Accepted：09 September 2025，
  
  Online First：11 September 2025，
  
  Published：20 April 2026
- 稿件说明：
移动端阅览
唐琨洋,萧闵,江晓翠等.淫羊藿苷通过调钙质改善运动性疲劳模型小鼠精子发生的作用及机制[J].中国实验方剂学杂志,2026,32(08):117-127.

TANG Kunyang,XIAO Min,JIANG Xiaocui,et al.Effect and Mechanism of Icariin on Improving Spermatogenesis in Exercise-induced Fatigue Model Mice Through Regucalcin[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2026,32(08):117-127.
唐琨洋,萧闵,江晓翠等.淫羊藿苷通过调钙质改善运动性疲劳模型小鼠精子发生的作用及机制[J].中国实验方剂学杂志,2026,32(08):117-127. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20251744.

TANG Kunyang,XIAO Min,JIANG Xiaocui,et al.Effect and Mechanism of Icariin on Improving Spermatogenesis in Exercise-induced Fatigue Model Mice Through Regucalcin[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2026,32(08):117-127. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20251744.

摘要

目的

研究淫羊藿苷对运动性疲劳影响小鼠精子发生过程的作用并探讨有关的机制。

方法

将ICR雄性小鼠进行游泳筛选并随机分为正常组，模型组，维生素C组，淫羊藿苷低、中、高剂量组，淫羊藿苷中剂量+

-硝基-

-精氨酸甲酯（

-NAME）组，每组10只。除正常组外各组通过负重游泳训练建立运动性疲劳模型。负重训练前2周不进行灌胃处理，第3~4周淫羊藿苷低、中、高剂量组分别给予0.03、0.06、0.12 g·kg

-1

淫羊藿苷灌胃，维生素C组给予0.2 g·kg

-1

维生素C灌胃，

-NAME组给予0.06 g·kg

-1

淫羊藿苷灌胃和0.01 g·kg

-1

-NAMA腹腔注射，正常组和模型组灌服等量的生理盐水。实验结束后，记录各组小鼠体质量、末次力竭游泳时间；试剂盒检测各组小鼠血清尿素氮（BUN）、乳酸（LA）、乳酸脱氢酶（LDH）、丙二醛（MDA）、睾丸睾酮（T）、睾丸Ca

/Mg

-ATP酶（微量法）、睾丸环磷酸鸟苷（cGMP）水平和流式细胞术检测精子CD46水平，苏木素-伊红（HE）染色法观察睾丸生精小管并进行睾丸生精功能评分（TMS）评分；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测睾丸调钙质（RGN，SMP30）、环磷酸鸟苷依赖性蛋白激酶1（PKG）、环磷酸鸟苷依赖性蛋白激酶锚定蛋白（GKAP1）的蛋白表达；免疫荧光法（IF）检测睾丸Regucalcin的表达；显微镜下观察小鼠附睾精子质量；免疫组化（IHC）观察睾丸生精小管视黄酸刺激8（STRA8）、突触复合体蛋白3（SCP3）、过渡蛋白1（TNP1）荧光染色切片。

结果

与正常组比较，模型组小鼠体质量下降、游泳力竭时间显著降低（

0.01），疲劳标志物LA、LDH、BUN和脂质过氧化产物MDA水平显著升高（

0.01），睾丸组织RGN、PKG、GKAP1、睾酮、Ca

/Mg

-ATP酶、cGMP水平显著下降（

0.01），精子活力降低、精子数量减少、TMS评分下降，STRA8、SCP3、TNP1表达减少；与模型组比较，淫羊藿苷高剂量组游泳力竭时间显著增加（

0.01），LA、LDH、BUN、MDA水平显著下降（

0.01），SOD水平显著升高（

0.01），睾丸组织RGN、PKG、GKAP1、睾酮、Ca

/Mg

-ATP酶、cGMP水平显著升高（

0.01），精子活力升高、精子数量增加、TMS评分上升，STRA8、SCP3、TNP1表达增多；与

-NAME组比较，淫羊藿

苷中剂量组睾丸组织STRA8、SCP3、TNP1表达显著增加（

0.01），cGMP、GKAP1水平显著升高（

0.01）。

结论

运动性疲劳使得小鼠RGN和cGMP/PKG/GKAP1信号通路蛋白表达减少，并经由这一途径导致小鼠精子发生出现异常，影响生殖功能；淫羊藿苷通过促进RGN和cGMP/PKG/GKAP1信号通路蛋白表达进而改善运动性疲劳小鼠精子发生障碍，缓解运动性疲劳对生殖系统的损伤。

Abstract

Objective

This paper aims to investigate the effects of icariin on spermatogenesis in mice with exercise-induced fatigue and explore the underlying mechanisms.

Methods

ICR male mice were screened by swimming and randomly divided into normal group， model group， vitamin C group， icariin groups with low， medium， and high doses， and medium-dose icariin+

-nitro-

-arginine methyl ester （

-NAME） group， with 10 mice per group. Except for the normal group， all the other groups underwent weighted swimming training to establish an exercise-induced fatigue model. No gavage was administered during the first two weeks of the weighted training. From week three to four， the icariin groups with low， medium， and high doses received 0.03， 0.06， and 0.12 g·kg

-1

icariin via gavage， respectively. The vitamin C group received 0.2 g·kg

-1

vitamin C. The

-NAME group received 0.06 g·kg

-1

icariin and 0.01 g·kg

-1

-NAME via intraperitoneal injection. The normal and model groups received equivalent physiological saline. After the experiment， body weight and the last exhaustive swimming time were recorded. Blood urea nitrogen （BUN）， lactate （LA）， lactate dehydrogenase （LDH）， malondialdehyde （MDA）， testicular testosterone （T）， testicular Ca

/Mg

-adenosine triphosphatase （ATPase）（micro-assay）， and the levels of testicular cyclic guanosine monophosphate （cGMP） were measured by using kits. Sperm CD46 levels were detected by flow cytometry. Testicular seminiferous tubules were observed via hematoxylin

-eosin （HE） staining， and the testicular morphometric score （TMS） was used to evaluate the spermatogenic function. Protein expression of regucalcin （RGN， SMP30）， cGMP-dependent protein kinase 1 （PKG）， and cGMP-dependent protein kinase anchoring protein （GKAP1） was detected by Western blot. Testicular regucalcin expression was examined by immunofluorescence （IF）. The epididymal sperm quality of mice was observed under a microscope. Fluorescence-stained sections of stimulated by retinoic acid gene 8 （STRA8）， synaptonemal complex protein 3 （SCP3）， and transition protein 1（TNP1） in testicular seminiferous tubules were assessed by immunohistochemistry （IHC）.

Results

Compared with the normal group， the model group showed decreased body weight and exhaustive swimming time （

0.01）， significantly increased fatigue markers （LA， LDH， and BUN） and lipid peroxidation product MDA （

0.01）， reduced testicular RGN， PKG， GKAP1， testosterone， Ca

/Mg

-ATPase， and cGMP levels （

0.01）， decreased sperm motility， sperm count， and TMS scores， and downregulated the expression of STRA8， SCP3， and TNP1. Compared with the model group， the icariin group with high dose exhibited increased exhaustive swimming time （

0.01）， reduced LA， LDH， BUN， and MDA levels （

0.01）， elevated superoxide dismutase （SOD）（

0.01）， upregulated testicular RGN， PKG， GKAP1， testosterone， Ca

/Mg

-ATPase， and cGMP levels （

0.01）， improved sperm motility， sperm count， and TMS scores， and enhanced STRA8， SCP3， and TNP1 expression. Compared with the

-NAME group， the icariin group with medium dose showed increased expression of STRA8， SCP3， and TNP1 in the testicular tissue （

0.01） and elevated cGMP and GKAP1 levels （

0.01）.

Conclusion

Exercise-induced fatigue reduces the expression of RGN and cGMP/PKG/GKAP1 in mice， thereby causing abnormal spermatogenesis and impairing reproductive function in mice. Icariin ameliorates spermatogenic dysfunction in exercise-induced fatigue mice by promoting the expression of RGN and cGMP/PKG/GKAP1， thereby mitigating the damage of exercise-induced fatigue to the reproductive system.

关键词

Keywords

references

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