毕明帅 李俊君 陈帝昂 综述 俞旭君 常德贵 审校. 成都中医药大学附属医院(成都 6007); . 成都中医药大学
抗氧化类中药对睾丸生精功能的影响研究进展
毕明帅1李俊君2陈帝昂1综述 俞旭君2常德贵1审校
1. 成都中医药大学附属医院(成都 610072); 2. 成都中医药大学
中药抗氧化成分主要包括黄酮类化合物、酚酸类化合物、皂苷、多糖、苯乙醇苷类化合物等物质。黄酮类化合物的抗氧化作用机制主要倾向于3个方面:(1)与诱导氧化的过渡金属离子络合;(2)作用于与自由基有关的酶;(3)与超氧阴离子反应,阻断自由基的引发连锁反应[3]。皂苷类物质能提高体内SOD、CAT等抗氧化酶的活性,从而增强机体抗氧化系统功能[4]。酚酸类化合物传递出氢原子后自身成为相对稳定的苯氧自由基,从而终止自由基引起的链式反应,起到清除自由基的作用,达到抗氧化作用[5]。多糖可通过直接清除活性氧(ROS)、络合产生ROS所必需的金属离子等途径实现抗氧化作用[6]。苯乙醇苷类化合物含有多个酚羟基,能够结合体内自由基,避免其在体内的大量蓄积,保护机体免受过量氧化损伤[7]。
(一)黄酮类化合物
黄酮类化合物多为以2-苯基色原酮(2 -phenylchromone)为基本母核的衍生物,是一类广泛存在于中草药中的重要次级代谢产物,具有多种生理活性,其中抗氧化作用是其最重要的功能。
1. 黄芪:黄芪的主要化学成分有黄酮、皂苷、多糖等,黄酮类化合物是其主要有效成分。蒋玉清等[8]发现,黄芪注射液可提高抗氧化酶活性及减少氧自由基的产生,从而减轻大鼠睾丸扭转复位后的缺血再灌注损伤,保护生精细胞并减少其凋亡。郭青春等[9]利用四氯化碳制造大鼠睾丸氧化损伤模型,给予黄芪复方剂提取物总黄酮(EFA),实验结果表明EFA对四氯化碳造成的大鼠睾丸氧化损伤具有保护作用,其机制可能是黄酮类化合物的酚羟基抗脂质过氧化作用。
2. 淫羊藿:淫羊藿的有效成分主要为淫羊藿总黄酮(TFE)和淫羊藿多糖(EPS),TFE是淫羊藿发挥作用的主要有效成分。章振保等[10]研究发现,淫羊藿可以明显提高亚急性衰老雄性大鼠血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和雄激素水平,加强生殖系统的抗氧化能力,减少生殖细胞凋亡,改善睾丸组织的退行性变化。杨欣等[11]在研究中发现,淫羊藿水提物可提高精子悬液SOD活力,降低丙二醛(MDA)含量,显示对ROS所致精子膜的氧化损伤具有不同程度的干预作用,对精子膜功能具有一定的保护作用。陈逸青等[12]也发现,淫羊藿总黄酮能显著地提高酗酒小鼠的睾丸、附睾质量指数和精子数量,增加精子活力并降低精子畸变率,淫羊藿总黄酮拮抗酒精对精子DNA损伤的作用机制可能是与其清除精子细胞中活性氧自由基,增强抗氧化酶活性,保护生物大分子免遭自由基的攻击有关。
3. 菟丝子:菟丝子生药主要含有黄酮、甾醇、多糖等成分,其中起到主要作用的成分是黄酮类化合物。杨欣等[13]发现菟丝子水提物可提高精子悬液超SOD活力,降低MDA含量,通过其抗氧化作用干预ROS对精子膜的脂质过氧化反应,对精子膜结构和功能具有明显的保护作用。王晟等[14]也发现不同剂量的菟丝子总黄酮可抑制无血清培养所诱的大鼠睾丸细胞氧化损伤和凋亡,且其作用具有剂量依赖性。
其他如银杏、黄芪、紫苏、槲寄生、甘草、枸杞子、丹参、红花、广枣、葛根、槐根、沙棘、一枝蒿、毛鱼藤等中药也含有黄酮类化合物。
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(二)皂苷类化合物
皂苷中含有较多的羟基,具有明显的生物学活性。近年研究表明,皂苷大多具有明显的抗氧化作用。
1. 人参:人参化学成分复杂,生物活性广泛,皂苷为其主要有效成分,现已从人参中分离提取出单体皂苷有50多种。陈智等[15]研究发现人参皂苷Rbl能明显提高正常男性的精子存活率,并能增强在不同时间段的精子运动参数,最高增强率达35.5%,其机制可能与人参皂苷Rbl能有效清除自由基,抑制细胞脂质过氧化,从而提高细胞存活率有关。郝杰等[16]研究发现人参皂苷可以改善附睾中精子质量和数量,减少生精细胞凋亡指数,对镉诱导的大鼠睾丸氧化损伤具有保护作用。张大雷等[17]也发现,次黄嘌呤/黄嘌呤氧化酶(HX/XO)体系产生的活性氧可引起生殖细胞活性降低、MDA的生成量增加、SOD活性和谷胱甘肽(GSH)水平降低,而添加人参皂苷能恢复HX/ XO引起这一过程,这表明人参皂苷可通过抗氧化作用减少ROS引起的小鼠生殖细胞氧化损伤。
2. 蒺藜:蒺藜地上部分与其果实含有极其近似的化学成分,包括皂苷类、黄酮类、生物碱多糖类等化合物,蒺藜皂苷为其所含有主要有效成分之一。朱辛为等[18]以皮下注射5%D-半乳糖建立小鼠亚急性衰老模型,蒺藜皂苷和维生素E 组分别灌胃给予蒺藜皂苷和维生素E,对照组和衰老模型组给予等体积纯净水,结果显示蒺藜皂苷组小鼠全血过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力明显高于衰老模型组小鼠(P<0.01),蒺藜皂苷组小鼠附睾精子密度、精子活率和活精子百分率与衰老模型组比较,明显提高(P<0.01),表明蒺藜皂苷可提高机体抗氧化能力、清除自由基、促进损伤细胞修复,具有保护抗D-半乳糖致衰老小鼠睾丸生精低下的作用。
其他如人参、西洋参、党参、竹节参、三七黄芪、大豆、甘草、黄山药、红景天、酸枣、灯盏花、白芍、七叶、柴胡等也含有皂苷类化合物。
(三)酚酸类化合物
酚酸类化合物是含有酚羟基和羧基的一类代谢产物,广泛分布于植物界,具有明显的抗氧化作用。
1. 丹参:丹参的主要活性成分为丹参素、原儿茶酸、丹酚酸B、丹酚酸A、丹酚酸C等水溶性酚酸类化合物和二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ、丹参酮Ⅱa等脂溶性丹参酮类化合物,其中丹酚酸B和丹参酮Ⅱa是中国药典规定的质量控制指标成分。陆遥等[19]研究发现,丹参提取液在精液体外处理中能有效的增加精子活力,提高精子质量,其作用可能与丹参有抗氧化、清除氧自由基、防止脂质过氧化反应有关。周乐等[20]发现,丹参水提物可以通过改善大鼠睾丸组织微循环、增加睾丸间质细胞的血供和营养,从而提高血清睾酮含量,并且能增强生精细胞的抗氧化能力,降低生精细胞的凋亡,明显改善大鼠生精小管的形态结构。
2. 蜂胶:蜂胶具有显著的抗氧化、抗菌、抗炎、抗病毒、抗癌等生物学活性,这与蜂胶富含酚酸及其酯类化学成分有密切关系。葛飞等[21]采用微波辅助法使安徽蜂胶中总酚酸的提取率为27.62%。张国文等[22]在实验中发现利用不同剂量的蜂胶提取液处理各组实验小鼠,结果显示高剂量组小鼠SOD活性明显增加(P<0.01),表明蜂胶具有清除自由基和抗氧化的作用。Mohamed等[23]在研究中发现蜂蜜可显著降低组织学变化和脂质过氧化(TBARS)水平,明显恢复总抗氧化(TAS)水平,并增加大鼠睾丸GSHPx、SOD和CAT活性,有对抗香烟烟雾诱导的大鼠睾丸损伤和氧化应激的作用。
其他如山茱萸、金银花、当归、川芎和紫苏等中药也富含酚酸类化合物。
(四)多糖类
多糖是由10个以上多种单糖聚合而成的高分子物质,是许多中药所富含的活性成分。
1. 枸杞子:枸杞子的提取物多糖(LBP)是枸杞中的主要活性成分之一,已经被研究证实具有抗氧化、提高免疫力、降血脂、抗脂肪肝等功效[24]。罗琼等[25]发现枸杞多糖对局部辐射导致雄性大鼠生殖系统损伤有明显拮抗作用,通过提高细胞抗氧化作用以清除过多自由基,降低细胞氧化损伤程度,从而减少对睾丸细胞DNA损伤,减轻对睾丸生精过程的干扰。
2. 巴戟天:其活性成分中含多糖体,对超氧阴离子(O2-)、羟基自由基(•OH)均有良好的清除效果,临床观察和实验研究表明,巴戟天水提取物能显著改善精子功能。杨欣等[26]研究发现巴戟天水提取物对ROS所致人精子过氧化损伤具有明显干预作用,对精子顶体结构和功能具有保护作用。
其他如怀山药、百合、马齿苋、螺旋藻等也富含多糖类物质。
(五)苯乙醇苷类化合物
苯乙醇苷类化合物(PhGs)是一类含有羟基、甲氧基取代苯乙基和羟基、甲氧基取代肉桂酰基的化合物,通常以β-葡萄糖为母核的含有酯键及氧苷键的天然糖苷。
现代药理研究表明,肉苁蓉具有广泛的药理和生物活性,而其主要有效成分为苯乙醇苷化合物[27]。李刚等[28]研究发现肉苁蓉苯乙醇苷可提高精子悬液SOD活力,降低MDA含量,对大鼠精子膜的脂质过氧化损伤具有明显的干预作用,对精子膜结构和功能具有明显的保护作用。
其他如鹿茸草、臭牡丹、广防风、车前草、牛耳朵等中药也富含有此类化合物。
刘苗苗等[29]发现,五子衍宗方(枸杞子、覆盆子、菟丝子、车前子、五味子)能显著提高模型小鼠睾丸组织SOD水平,降低MDA水平,显示出较好的抗氧化功效,能够显著恢复环磷酰胺致小鼠的睾丸生殖功能损伤,方中枸杞子、菟丝子等富含大量的LBP、黄酮类抗氧化物质,是其抗氧化作用的主要物质基础。
常德贵等[30]在探讨增精1号胶囊(由枸杞子、菟丝子、鹿角胶、淫羊藿、人参、当归、车前子等组成)对少精子症患者精子动态及形态的影响中发现,增精1号胶囊治疗组精子密度、活力均较治疗前明显提高(P<0.01),精子畸形率降低(P<0.01),其作用机制与复方中多个抗氧化物质密切相关。该方中枸杞子、菟丝子、淫羊藿、人参等富含LBP、黄酮、皂苷等多种抗氧化成分,使该复方具备了较强的抗氧化作用。
综上所述,中药中含有丰富的自由基清除成分,目前已知的抗氧化中药研究多停留在动物实验或体外实验层面,临床研究报道相对较少。要想完全认识中药抗氧化在男性不育症中的作用机制,尚需加强动物实验研究和临床基础研究;同时中药抗氧化剂尚需在有效成分的抗氧化机制、多组分协同作用等方面开展深入研究,利用现代科技手段,为中医药抗氧化治疗男性不育症提供理论和数据支持,进一步推广中医药治疗男性不育症的独特优势。
中草药; 抗氧化剂; 不育, 男性
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(2015-05-21收稿)
10.3969/j.issn.1008-0848.2015.08.015
R 698.2