雷公藤生殖毒性临床及动物实验研究进展

2014-03-03 11:05巍,谌
现代临床医学 2014年6期
关键词:雷公藤生殖精子

熊 巍,谌 婕

(1.四川省人民医院,四川 成都 610072;2.成都市青羊区明新诊所,四川 成都 610091)

雷公藤(Tripterginum Wilfordii,Hook.f)又名黄藤、断肠草,为卫矛科雷公藤属植物,味苦、性寒,有大毒,有祛风除湿、活血通络、消肿止痛、杀虫解毒功效[1]。临床应用有颗粒剂、糖浆剂、胶囊剂、丸剂、片剂等,用于治疗类风湿性关节炎、慢性肾病、红斑狼疮、子宫肌瘤、子宫内膜异位症等。但雷公藤制剂可损伤患者血液、生殖、消化、泌尿系统及引起变态反应等[2],其中生殖系统受损成为影响治疗的主要因素。雷公藤长期应用的抗生育作用受到广泛关注。现笔者就近年来雷公藤及其制剂的生殖毒性研究进展作一综述。

1 生殖毒性临床研究

1.1 对女性的生殖毒性 女性患者服用雷公藤制剂一定时间后常出现月经失调、闭经、不孕、功血等并常伴有低雌激素症状[3-4],闭经发生率达17%~70%[5]。目前研究认为雷公藤所致女性生殖功能损伤可逆。卜凡靖等[6]报道11例肾病、类风湿性关节炎育龄期女性患者服用雷公藤多甙(GTW)30~70 d后出现闭经,停药26~40 d后月经恢复,继续用药则仍闭经。谷春霞等[7]报道服用GTW出现闭经女性患者的平均年龄为30.4岁,基础体温单相,伴潮热、子宫萎缩、阴道干涩等症状,患者血E2服药3~4月明显降低,5月起降至低落水平,FSH、LH水平在服药2~3月逐渐上升,4~5月达绝经后水平。研究结果提示雷公藤对育龄期女性生殖功能损伤的作用部位在卵巢。付萍等[8]检测9例因服用雷公藤制剂致闭经的育龄期女性血清生殖激素水平,E2、PRL水平明显降低,FSH、LH水平明显升高,B超显示部分患者子宫萎缩,提示雷公藤制剂可引起育龄期女性卵巢功能减退甚或衰竭。

1.2 对男性的生殖毒性 雷公藤对男性生殖系统影响明显,可引起精子数量减少、活动力下降、畸形率增加、睾丸萎缩、性欲减退等症状。吴忠旺等[9]报道2例强直性脊柱炎男性患者服用雷公藤叶提取物雷络酯40 d后,精子密度显著减少,精子活动率、运动速度降低,停药38 d后生精功能开始恢复,精子密度逐渐上升,提示雷公藤对睾丸生精细胞有明确抑制作用,其损伤具有可逆性。王淑云等[10]报道服用GTW4~6月的男性银屑病患者精子密度及活力明显降低,精液酸性磷酸酶水平在服药期间仅有轻度降低,提示GTW对男性精液酸性磷酸酶影响不明显。吴凤茹等[11]观察到雷公藤单体T7对男性精子ATP酶无明显抑制作用。

张维真[12]对停用GTW平均9.5年的29例小儿肾病患者追踪观察,发现GTW对部分男性患儿的生精过程有影响,引起精液量、精子数量减少、活力降低,损伤与GTW剂量有关,剂量>150 mg/(kg·d)均产生生精障碍,研究分析GTW剂量大时,生殖上发、精原细胞损伤重、难以恢复;同时损伤与用药年龄相关,提示学龄前儿童应慎用。

2 生殖损伤及生殖功能修复动物实验研究

2.1 雌性动物生殖损伤及生殖功能修复实验研究 近年来研究者探讨雷公藤对雌性动物(鼠)生殖系统的影响,显示雷公藤对雌性动物的生殖损伤较对女性轻。雷公藤总甙30 mg/(kg·d)给药80 d可致小鼠动情周期不规则,间情期时相迁延,但仍出现动情期,生育能力无明显降低;镜下见卵巢以囊状卵泡为主,黄体多退化,排卵后卵泡少,闭锁卵泡较多,间质腺发育良好[13]。同时观察到雷公藤总甙30 mg/(kg·d)连续给药80 d能引起雌性大鼠动情周期延长、不规则;P水平降低,E2水平无明显改变;子宫质量减轻,光镜下见卵巢黄体多萎缩,子宫固有膜内基质细胞疏松,部分肌层变薄,肌纤维稀疏;电镜下卵巢颗粒细胞部分核膜消失,线粒体外膜肿胀、嵴溶解,黄体细胞内质网扩张,未见卵母细胞,子宫内膜腺体细胞的细胞器明显减少,溶酶体增多,内质网扩张等,这些改变说明雷公藤总甙对垂体-卵巢轴产生干扰,对子宫亦有损伤[14]。李玲等[15]研究显示雷公藤总甙、总萜、总碱溶液均可引起雌性大鼠生长卵泡粒层卵泡细胞不同程度核固缩及核碎裂。崔瑞琴等[16]研究发现雌性SD幼鼠服用雷公藤总甙可致卵巢组织病理改变,GTW造成雌性生殖功能损伤作用位点集中在卵巢局部,主要损伤卵巢颗粒细胞和卵母细胞,表现为局部组织中smad4mRNA、GDF-9mRNA表达下降,尤其是GDF-9mRNA的表达下降对卵泡的发育、分化、成熟具有重要影响。陈蓉芳等[17]观察雷公藤提取物对小鼠围生期的毒性,显示在40 mg/(kg·d)剂量下,未出现母体毒性,但活胎率和出生存活率降低,哺乳存活率无明显改变;未发现肉眼可见外观及内脏畸形;F1仔鼠在第4天、第14天和第21天时体质量明显降低,仔鼠某些生理、神经反射指标发育延迟,但学习、记忆能力未受到明显影响;F1仔鼠交配率和受孕率无明显改变。40 mg/kg剂量下活胎率下降,吸收胎率增高,说明雷公藤提取物在该剂量下可透过胎盘对F2仔鼠的生长发育产生影响。研究认为雷公藤可透过胎盘和乳汁对子代产生影响,提示围生期及哺乳期妇女应谨慎服用该药。

实验研究提示以补肾为主的中药及雌孕激素补充治疗能减轻雷公藤制剂对生殖功能的损伤,改善、调节受损的生殖功能。梁文波等[18]观察到雷公藤多甙可使雌性大鼠动情周期延长、缺失,子宫质量减轻、子宫肌层变薄,补肾中药五子瓜石四物汤加减方能抑制GTW所致的动情周期异常及子宫损伤。胡兵等[19]观察到雷络酯400 μg/(kg·d)连续给药90 d可引起雌性大鼠动情周期延长,P降低,卵泡减少,成熟卵泡颗粒细胞层次减少,黄体数减少等改变,中药当归芍药散可拮抗雷络酯对大鼠生殖系统的毒性作用。闫军放等[20]采用ELISA测定雷公藤多甙组小鼠血清中性激素水平变化,免疫组织化学染色法检测卵巢组织中凋亡相关蛋白Fas和FasL表达,与正常组相比,雷公藤多甙组小鼠血清LH和FSH水平明显升高,雌激素明显下降;卵巢组织受损明显,卵泡较小,各级卵泡均明显减少,且闭锁卵泡增多。雌孕激素干预组小鼠血清性激素水平及卵巢组织较正常对照组无明显变化。凋亡相关蛋白Fas和FasL的表达在雷公藤多甙组明显高于干预组和正常对照组,而干预组和正常对照组比较,Fas和FasL表达无显著性差异。雷公藤多甙可致雌性小鼠生殖功能损害,雌孕激素替代治疗对小鼠卵巢的功能有较好保护作用。

2.2 雄性动物生殖损伤及生殖功能修复实验研究 雷公藤对雄性动物生殖系统影响与男性相似。雄性大鼠喂服雷公藤总甙10 m g/(kg·d)7周、13周和喂服20 mg/(kg·d)4周、10周,精子发生及精曲小管晚期精子细胞碱性核蛋白的替代和转换均受到明显抑制,附睾尾精子数明显减少,残存精子畸变,头部膨大,头颈断裂,颈部断端高度卷曲;精子线粒体酶反应颗粒减少,研究显示雷公藤总甙作用靶器官为生精细胞[21]。郑家润等[22]检测从雷公藤中分离的7个环氧二萜内酯化合物的雄性抗生育活性,结果显示T4、T7、T8、T9、T10及L2这6个化合物有明确的抗生育活性。雷公藤氯内酯醇(T4)是雷公藤主要雄性抗生育成分之一。雄性大鼠口服T4[75 μg/(kg·d)]28 d后,均产生抗生育作用;给药35 d后,大鼠体质量、睾丸、精囊、前列腺及垂体前叶质量,血清及睾丸间质液中T水平降低;垂体LH、FSH水平及睾丸内FSHR无明显改变;附睾中精子密度及附睾质量明显降低,精子不活动。大鼠附睾头、尾管腔中的精子分别出现中度和严重的损伤:头尾断裂,轴丝膨大。附睾头、尾的胞质及胞核,双氢睾酮 (DHT) 受体含量有增高趋势。腹前列腺胞质DHT受体显著升高。提示T4的抗生育作用部位之一在附睾[23]。雄性大鼠灌服T4[50 μg/(kg·d)]6周后,显微镜观察睾丸精曲小管和附睾内精子,发现T4影响精曲小管内精子形成过程,经过附睾后精子损伤加重。微管与微丝结构和功能的破坏是导致精子畸形的主要原因,精子膜结构对T4作用也非常敏感[24]。叶惟三等[25]研究T4对大鼠生殖细胞的遗传效应,结果显示T4对大鼠初级精母细胞减数分裂无影响,染色体的易位多价体断裂和断片等发生率无增加,偶线期及粗线期联会复合体的图像均正常;大鼠精原细胞有丝分裂图像未见染色体畸变或其他明显损伤;精子头部畸变率为2.7%;出现微核率为0.3%;精曲小管上皮细胞组合无明显影响,睾丸组织结构基本正常,各级生精细胞、支持细胞和间质细胞形态无明显改变。实验表明T4对联会复合体的形成及功能无明显影响,对大鼠生殖细胞无明显遗传损伤。

黄迪等[26]应用雷公藤多甙灌胃造成雄性小鼠生殖功能障碍,通过与雌鼠(1∶2)合笼观察怀孕率和睾丸组织变化,并采用基因芯片技术观察小鼠睾丸组织的基因表达。结果发现雷公藤多甙组小鼠较对照组怀孕率明显下降,8周后怀孕率为0。睾丸精曲小管管壁上生精细胞数量减少,精曲小管内生精细胞部分或全部脱落,阻塞于管腔内,1932条基因表达出现异常,其中有已公认的与生殖密切相关基因Herc4、Ipo11和Mrto4等表达异常。张昕贤等[27]研究雷公藤多甙给药致BALB/C雄性小鼠生殖功能减退模型,模型小鼠Y染色体微缺失相关基因Dzip1表达下调,生殖凋亡相关基因Fas表达上调,原癌基因c-jun表达上调,信号转导相关基因Wnt4表达上调,补肾中药干预后均有不同程度改善,其中补益肾阳药肉苁蓉与补益肾阴药熟地联合应用效果最显著。研究提示雷公藤多甙引起的雄性小鼠生殖功能障碍与其致生精相关基因表达异常有关。

研究者采用雷公藤制剂建立肾虚不育症动物模型,研究补肾中药对生殖轴作用机理。GTW20 mg/(kg·d)予雄性大鼠连续给药30 d造成肾虚不育症模型,模型大鼠出现恶寒、蜷卧、精神萎靡、反应迟钝、少动等肾阳虚证的表现;睾丸光镜下见生精细胞脱落,精子畸形率增加,死精过多等;电镜观察见精子细胞、精子膜结构消失,鞭毛尾部中段轴丝紊乱,线粒体肿胀、破坏等改变。补肾壮阳的康宁口服液(人参、鹿茸、熟地、仙灵脾、肉苁蓉等)能明显修复GTW对生精细胞的损伤,升高T、LH水平,可能通过调节垂体或下丘脑调节T分泌,促进精原细胞线粒体和膜结构的修复[28-29]。

作为非激素类药物,雷公藤制剂对生殖系统的毒性损伤是临床研究热点,进一步探明雷公藤制剂及主要化学成分对人类生殖系统损伤机理对指导临床合理应用雷公藤制剂有重要价值。

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