孟繁超 李海松 王 彬 馮雋龍 鄧 省 鮑丙豪 王繼升
北京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院男科,北京 100700
世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)規(guī)定,已婚夫婦未采取避孕措施且性生活正常一年以上,因男性因素不能自然受孕的稱為男性不育[1]。在不能懷孕的夫婦中,男性約占50%,其中少弱精子癥尤為多見[2]。據(jù)估計(jì),全世界約有15%的夫婦受到影響,某些地區(qū)的患病率更高[3]。雖然男性不育癥的很多病因仍不清楚,50%的病例為“特發(fā)性”,但是也有已知病因,包括藥物治療、化療、放療、感染、手術(shù)中的醫(yī)源性損傷、隱睪、性功能障礙[4]和遺傳性疾病[5],如先天性雙側(cè)輸精管缺失、Y 染色體微缺失,以及核型異常。精索靜脈曲張?jiān)诓挥行灾邪l(fā)病率較高,是導(dǎo)致男性不育的重要原因之一[6]。盡管男性因素的不育在過去幾十年里取得了顯著進(jìn)展,但在多達(dá)50%的患者中病因仍無法確定[7]。因此,這仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。
《黃帝內(nèi)經(jīng)》上古天真論篇有云:“丈夫八歲,腎氣實(shí),發(fā)長齒更。二八,腎氣盛,天癸至,精氣溢瀉,陰陽和,故能有子……七八肝氣衰,筋不能動(dòng),天癸竭,精少,腎臟衰,形體皆極;八八,則齒發(fā)去形體皆極?!蔽闹兴f的精氣溢瀉、精少、腎臟衰等都與男性的生殖功能息息相關(guān),可見男性生育能力與腎中所藏之精密不可分[8]。
補(bǔ)腎生精法治療男性不育癥是先人留下的寶貴財(cái)富,需要后人不斷探索其中的奧秘。近年來,關(guān)于補(bǔ)腎生精法治療少弱精子癥的研究和機(jī)制討論逐漸增多。本文將回顧關(guān)于補(bǔ)腎生精法治療少弱精子癥的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn),并對未來相關(guān)研究提出展望。
少弱精子癥動(dòng)物模型的構(gòu)建主要有以下四種類型:雷公藤多苷(tripterygium glycosides,GTW)模型、腺嘌呤模型、氫化可的松模型、放射模型[9]。GTW 是一種常用的治療風(fēng)濕病的中藥提取物,但其副作用是生殖毒性,會(huì)對生殖功能造成損害,正是利用這一特征來構(gòu)建少弱精子癥的動(dòng)物模型。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,GTW 灌胃8 周后,大鼠精子密度和活力顯著降低。王世平等[10]在造弱精癥大鼠模型中使用GTW 的劑量為20 mg/(kg·d);譚天陽等[11]在構(gòu)建少弱精子癥模型時(shí)使用的劑量為30 mg/(kg·d);而使用40 mg/(kg·d)劑量的文獻(xiàn)[12-15]居多。雖然不同文獻(xiàn)報(bào)道的劑量不完全一致,但最終都會(huì)導(dǎo)致生精功能下降。因此,用這種方法造模時(shí),應(yīng)選擇器官未受損的時(shí)間進(jìn)行[16]。
腺嘌呤導(dǎo)致生精功能下降是通過促使睪丸組織萎縮實(shí)現(xiàn)的。大鼠腺嘌呤灌胃的劑量一般為50~200 mg/kg,周期為10~30 d。造模成功后,精子總數(shù)和活力下降,并且相關(guān)激素合成會(huì)受到抑制,作用機(jī)制與肝腎損害有關(guān)[17]。然而其具有明顯的副作用,可能會(huì)引起嚴(yán)重的腎功能衰竭。因此,不能排除腎衰竭直接對生精功能的影響。此外,該藥物不易溶于水,一般制成混懸液灌胃,更容易引起使用劑量的不穩(wěn)定。
氫化可的松是一種腎上腺皮質(zhì)激素。每天給藥的劑量為25~50 mg/kg,連續(xù)10~12 d 后,即可形成腎陽虛模型[18-19]。這種方法雖然可以造成少弱精子癥,但不同的劑量和時(shí)間會(huì)導(dǎo)致模型的類型不同,難以掌握。此外,這種模型為腎陽虛少弱精子癥模型,局限性在于其他證型的少弱精子模型不適用。
電離輻射和非電離輻射是輻射的兩種類型。醫(yī)療檢查中的X 線、放射治療等是最常見電離輻射[20];非電離輻射存在于Wi-Fi、手機(jī)、筆記本電腦以及微波爐所產(chǎn)生的輻射等。持續(xù)的電離輻射會(huì)誘發(fā)氧化應(yīng)激,使睪丸組織損傷,精子質(zhì)量下降[21-22],更甚者睪丸放療會(huì)引發(fā)無精子癥[23]。有研究報(bào)道,大鼠每天接受5 Gy 60Coγ 射線照射,3 d 后可造成少弱精子癥[24]。雖然這種建模方法可能會(huì)對多個(gè)系統(tǒng)造成損害,不能排除其他系統(tǒng)對生精功能的間接影響,但是其建模時(shí)間短,易操作。
五子衍宗丸具有補(bǔ)腎生精之功,最早見于《攝生眾妙方》。近年來,關(guān)于五子衍宗丸治療少弱精子癥的研究頗多。黃威峰等[25]發(fā)現(xiàn)五子衍宗丸能通過降低環(huán)磷酰胺來引起生殖細(xì)胞凋亡,其作用機(jī)制與Bcl-2的過表達(dá)和降低BAX 與Caspase-3 的表達(dá)有關(guān)。趙海霞等[26]研究發(fā)現(xiàn),五子衍宗丸能夠使小鼠血清8-羥基脫氧鳥苷水平下降,降低睪丸組織中p-P53 和γ-H2AX 蛋白的表達(dá),提升精子的數(shù)量和活率。高云霄等[27]發(fā)現(xiàn)五子衍宗丸可以調(diào)節(jié)支持細(xì)胞的自噬水平,進(jìn)而提高精液質(zhì)量。秦茂等[28]研究發(fā)現(xiàn),五子衍宗丸改善大鼠的精液質(zhì)量可以通過調(diào)節(jié)支持細(xì)胞骨架蛋白來實(shí)現(xiàn)。黃峰等[29]發(fā)現(xiàn),它可以參與cAMP-Ca2+正反饋。鄒赟等[30]發(fā)現(xiàn)五子衍宗丸可能通過提升性激素水平,來改善因AT1 基因敲除所致的雄性不育小鼠的生精功能。劉紅娟等[31]發(fā)現(xiàn)五子衍宗丸治療少弱精子癥的機(jī)制是通過VDAC1 蛋白作用于靶點(diǎn)線粒體上。
左歸丸是眾所周知的補(bǔ)腎經(jīng)典方劑之一,出自《景岳全書》。王彬等[14]研究發(fā)現(xiàn),左歸丸能通過調(diào)節(jié)SCF/c-Kit 通路相關(guān)蛋白的表達(dá)改善GTW 所致的少弱精子癥大鼠的精液質(zhì)量以及睪丸的組織結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)。
右歸丸能夠溫腎壯陽、補(bǔ)精益髓,出自《景岳全書》。王旭昀等[32-33]在研究中用右歸丸治療腎陽虛證的少弱精子癥大鼠模型,發(fā)現(xiàn)右歸丸不僅能提高其激素水平,還能調(diào)節(jié)睪丸組織結(jié)構(gòu)。
管斯琪等[34]發(fā)現(xiàn),廣嗣育麟湯能有效改善大鼠的生精功能,同時(shí)睪丸超微結(jié)構(gòu)中受損的線粒體、高爾基體等細(xì)胞器都得到不同程度的修復(fù),其機(jī)制與調(diào)節(jié)睪丸組織中Bax、Bcl-2、c-Kit 蛋白及mRNA 的表達(dá)有關(guān)。
賓彬等[35]發(fā)現(xiàn),強(qiáng)精煎通過下調(diào)PDE 基因和上調(diào)AC 基因的表達(dá)水平來改善生精功能,以達(dá)到治療少弱精子癥的作用。唐乾利等[36]指出強(qiáng)精煎可通過修復(fù)奧硝唑引起的組織損傷來治療少弱精子癥。賓彬等[37]發(fā)現(xiàn)強(qiáng)精煎可以通過提升Na+-K+-ATP 酶和Ca2+-ATP 酶的活性來修復(fù)生精細(xì)胞上皮損傷,從而提高精子活力和濃度。王德勝等[38]發(fā)現(xiàn)強(qiáng)精煎和黃精贊育膠囊能夠促進(jìn)精原細(xì)胞(GC-1spg)發(fā)育為成熟精子,其機(jī)制是調(diào)節(jié)c-Kit 和CFTR 蛋白促進(jìn)GC-1spg 的分化。
劉納川等[39]研究發(fā)現(xiàn),麒麟丸提升精子的數(shù)量是通過促進(jìn)GC-1spg 進(jìn)入減數(shù)分裂期實(shí)現(xiàn)的。劉勝京等[40]通過研究麒麟丸干預(yù)少弱精子癥發(fā)現(xiàn),其作用機(jī)制是通過調(diào)控睪丸組織中左旋肉堿和OCTN2 mRNA實(shí)現(xiàn)的。張開舒等[13]發(fā)現(xiàn),麒麟丸可通過調(diào)節(jié)激素水平和氧化應(yīng)激對生殖功能起到保護(hù)作用。此外,Zhang等[41]研究發(fā)現(xiàn),麒麟丸的治療作用是通過調(diào)節(jié)睪丸特異性精子發(fā)生相關(guān)的TSSK2 基因,提高性腺軸穩(wěn)定性,降低氧化應(yīng)激,來改善精液質(zhì)量和睪丸組織學(xué)。
盛文等[42]研究發(fā)現(xiàn),益腎健脾湯治療少弱精子癥的機(jī)制是通過影響線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔,進(jìn)而改善能量代謝,以促進(jìn)精子的生長和成熟。此外,丁勁[43]發(fā)現(xiàn)此方還可改善精子線粒體結(jié)構(gòu),提高線粒體膜電位,修復(fù)GTW 對小鼠睪丸和附睪的病理損傷。
古宇能等[44]研究證實(shí),Caspase-3 和Bcl-2/Bax 蛋白的表達(dá)是生髓育麟湯對少弱精子癥的調(diào)節(jié)作用機(jī)制之一。劉倩等[45]用參杞強(qiáng)精膠囊干預(yù)不育大鼠模型發(fā)現(xiàn),其可以顯著改善精液質(zhì)量,作用機(jī)制與能量代謝相關(guān)因素Fas、Fas L 蛋白有關(guān)。曾貴榮等[46]指出,巴戟口服液可改善睪丸組織結(jié)構(gòu)和生精功能,其機(jī)制與調(diào)節(jié)堿性成纖維細(xì)胞生長因子蛋白的表達(dá)有關(guān)。
另外,還有很多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來探索單一藥物或藥對的藥效和機(jī)制。相關(guān)學(xué)者[47-48]對藥對“菟絲子-枸杞子”治療少弱精子癥進(jìn)行了一系列研究,通過體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)該藥對是通過調(diào)控增殖和凋亡發(fā)揮作用的。
崔天薇等[49]通過給小鼠服用五子衍宗丸制備含藥血清,隨后使用含藥血清培養(yǎng)小鼠支持細(xì)胞(TM4),發(fā)現(xiàn)五子衍宗丸會(huì)影響TM4 的增殖和分裂,其機(jī)制是調(diào)節(jié)TM4 的分泌和自噬功能,自噬水平的降低與活性氧過度抑制有關(guān),從而導(dǎo)致保護(hù)性自噬。胡素芹等[50]用菟絲子黃酮干擾體外培養(yǎng)的Sertoli 細(xì)胞,從而證明其能上調(diào)AR 和PI3K 的表達(dá),磷酸化Akt 促進(jìn)Sertoli 細(xì)胞的增殖。
任獻(xiàn)青[51]研究發(fā)現(xiàn),GTW 可以減少細(xì)胞增殖,增加細(xì)胞凋亡,補(bǔ)腎生精中藥血清可以減少GTW 引起的細(xì)胞凋亡。
蔡濱[52]用養(yǎng)精膠囊提取物干預(yù)GC-1spg 后發(fā)現(xiàn),養(yǎng)精膠囊提取物可激活PI3K-AKT 通路并且GC-1spg 中POU3F1 含量顯著升高。王志強(qiáng)[53]研究發(fā)現(xiàn),養(yǎng)精膠囊可以顯著提高其GC-1spg 活力,提高增殖和凋亡相關(guān)指標(biāo)。
補(bǔ)腎生精法雖然在治療少弱精子癥方面療效顯著,但其作用機(jī)制尚不完全清楚,亟待進(jìn)一步深入研究。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)建模方面,化學(xué)方法是主體,但隨著技術(shù)的進(jìn)步和探索的深入,環(huán)境化合物和遺傳建模很有可能取代化學(xué)方法[54]。此外,目前常用的建模方法不能很好地反映中醫(yī)證候,只能建立疾病模型,與臨床患者的實(shí)際情況存在差異[55]。
近年來,許多研究人員將補(bǔ)腎生精法治療少弱精子癥的重點(diǎn)放在抑制生精細(xì)胞凋亡方向,如調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡及通路、清除氧自由基、促進(jìn)精子能量代謝、調(diào)節(jié)血清性激素水平等。中醫(yī)藥干預(yù)生精細(xì)胞凋亡治療少弱精子癥,為中醫(yī)藥在男性生殖領(lǐng)域開辟了新的治療思路、提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。