Die Mechanismen von Propylthiouracil-induzierten Schädigungen der Spermatogenesefunktion und der Spermienqualität bei Ratten und die interventionelle Wirkung von Shugan Bufen Yulin Tang

MENG Yuhao ,  

JIANG Xiaocui ,  

XIAO Min ,  

WANG Chaoyang ,  

摘要

Das Ziel dieser Arbeit war es, die Wirkungsmechanismen von Shugan Bufen Yulin Tang auf die Verbesserung der Störungen der Spermatogenesefunktion und der Spermienqualität bei Ratten, die durch Propylthiouracil (PTU) verursacht wurden, basierend auf dem endoplasmatischen Reticulum Stress (ERS)-Signalweg zu untersuchen. Methoden: 60 männliche Ratten wurden in eine Kontrollgruppe, eine Modellgruppe, eine niedrige, mittlere und hohe Dosisgruppe von Shugan Bufen Yulin Tang und eine Gruppe von L-Carnitin aufgeteilt, je 10 pro Gruppe. Mit Ausnahme der Kontrollgruppe wurden die übrigen 5 Gruppen 12 Tage lang kontinuierlich mit PTU (10 mg·kg-1) behandelt, um das Modell zu erstellen. Nach Abschluss des Modells erhielten die niedrige, mittlere und hohe Dosisgruppe von Shugan Bufen Yulin Tang (6,75, 13,5, 27 g·kg-1) eine Magenspülung mit Shugan Bufen Yulin Tang, und die L-Carnitin-Gruppe erhielt eine Magenspülung mit L-Carnitin (0,27 g·kg-1), die Kontrollgruppe erhielt eine Magenspülung mit physiologischer Kochsalzlösung, und das 28-tägige Folgetreatment wurde durchgeführt. 24 Stunden nach der letzten Verabreichung wurden Proben entnommen, die Körpermasse sowie die Masse der Hoden, Nebenhoden und Vesicula seminalis wurden gemessen, und der Organkoeffizient wurde berechnet; der histologische Befund der Hoden und der Nebenhoden wurde durch Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung beobachtet, und die Spermatogenesefunktion bei den Ratten wurde bewertet; die Konzentrationen des Thyreoidea-stimulierenden Hormons (TSH), Triiodthyronin (T3), Thyroxin (T4), Follikelstimulierendes Hormon (FSH), Luteinisierendes Hormon (LH), Testosteron (T), Östradiol (E2) und Malondialdehyd (MDA) im Serum der Ratten wurden durch den enzymgekoppelten Immunadsorptionstest (ELISA) gemessen sowie die Aktivitäten der Superoxiddismutase (SOD) und der Glutathionperoxidase (GSH-Px); die Apoptoserate der Hodenzellen bei den Ratten wurde durch die Terminal-deoxynucleotidyl-Transferase-vermittelte dUTP-Nick-End-Kennzeichnung (TUNEL)-Methode bestimmt; die Expression von Glucose-reguliertem Protein 78 (GRP78), C/EBP-Homolog Protein (CHOP), phosphoryliertem Proteinkinase-R-ähnlichem Endoplasmatischem Reticulum-Kinase (p-PERK), Proteinkinase-R-ähnlichem Endoplasmatischem Reticulum-Kinase (PERK), phosphoryliertem Eukaryotisches Initiation Factor 2α (p-EIF2α), Eukaryotisches Initiation Factor 2α (EIF2α), Aktivierendem Transkriptionsfaktor 4 (ATF4) in den Hodengewebe der Ratten wurden durch die Protein-Immunblot-Analyse (Western blot) gemessen. Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte die Modellgruppe eine Verringerung des Volumens der Hoden, Nebenhoden und Vesicula seminalis, und die Organkoeffizienten der drei Organe waren signifikant vermindert (P<0,01); es gab morphologische Veränderungen und Spermatogenesefunktionsstörungen in den Hoden und Nebenhoden der Ratten (P<0,01); die Spermendichte und die Beweglichkeit der Spermien waren signifikant vermindert (P<0,01); die Serumspiegel von TSH und MDA bei den Ratten waren erhöht, während die Spiegel von T3, T4, FSH, LH, T, E2 sowie die Aktivitäten von SOD und GSH-Px signifikant vermindert waren (P<0,05, P<0,01); die Apoptoserate der Hodenzellen bei den Ratten war signifikant erhöht (P<0,01); und die Expression von GRP78, CHOP, p-PERK/PERK, p-EIF2α/EIF2α sowie ATF4 in den Hodengewebe der Ratten war signifikant erhöht (P<0,01). Im Vergleich zur Modellgruppe zeigten die Behandlungsgruppen der Ratten eine Verbesserung der allgemeinen Morphologie der Hoden, Nebenhoden und Vesicula seminalis sowie eine signifikante Zunahme des Organkoeffizienten (P<0,05); signifikante Verbesserung der Spermatogenesefunktion bei den Ratten (P<0,05, P<0,01); signifikante Zunahme der Spermendichte und der Beweglichkeit der Spermien bei den Ratten (P<0,05, P<0,01); signifikante Abnahme der Apoptoserate der Hodenzellen bei den Ratten (P<0,05); signifikante Verringerung des MDA-Gehalts im Serum der Ratten sowie signifikante Zunahme der FSH-, LH-, T-, E2-Gehalte und der SOD-, GSH-Px-Aktivitäten im Serum der Ratten (P<0,05, P<0,01); signifikante Verringerung der Expression von GRP78, CHOP, p-PERK/PERK, p-EIF2α/EIF2α sowie ATF4 in den Hodengewebe der Ratten (P<0,05, P<0,01). Fazit: Shugan Bufen Yulin Tang kann die Beeinträchtigung der Spermatogenesefunktion und der Spermienqualität bei Ratten mit Hypothyreose, die durch PTU verursacht wurden, verbessern, und deren zugrunde liegender Mechanismus liegt möglicherweise in der Reparatur von oxidativen Schäden an den Hoden, der Regulation des endoplasmatischen Reticulum-Stress-Signals PERK/EIF2α/ATF4 sowie der Linderung der Apoptose der Spermatogenesezellen.

关键词

Shugan Bufen Yulin Tang; Propylthiouracil; Endoplasmatischer Reticulum Stress; Proteinkinase-R-ähnlicher Endoplasmatischer Reticulum-Kinase (PERK)/Eukaryotischer Initiation Factor 2α (EIF2α)/Aktivierender Transkriptionsfaktor 4 (ATF4)-Signalweg; Spermienqualität

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