張靜益,李俊君,方春燕,蒲詩(shī)云,張鳳,楊薆黎,俞旭君,

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,成都 610075;2.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院代謝性疾病中醫(yī)藥調(diào)控四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610075;3.成都市第五人民醫(yī)院/成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬第五人民醫(yī)院第二臨床醫(yī)學(xué)院,成都 611137)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口結(jié)構(gòu)改變,男性生殖系統(tǒng)疾病如男性不育癥、陰莖勃起功能障礙(erectile dysfunction,ED)、良性前列腺增生癥(benign prostatic hyperplasia,BPH)、前列腺癌等患病率正逐年上升,患者常常合并其中的一種或多種疾病,但其病因尚不明確。大量研究表明,衰老、遺傳因素、生活方式、環(huán)境污染等均參與上述疾病發(fā)病過(guò)程。而在治療方式上,除了改善生活方式外,目前可選擇的治療藥物及其效果十分局限[1-3]。中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在治療生殖系統(tǒng)疾病方面有著豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),《黃帝內(nèi)經(jīng)》認(rèn)為“腎主生殖”,生殖功能由腎中精氣所主導(dǎo),腎精促進(jìn)機(jī)體生殖繁衍,是人體生命活動(dòng)之源。腎精充盈,腎氣旺盛,則生殖有道[4]。淫羊藿是中國(guó)傳統(tǒng)補(bǔ)益中草藥之一,最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,又名“仙靈脾”“剛前”,其性溫,味辛、甘,歸肝腎兩經(jīng),具有溫陽(yáng)補(bǔ)腎、強(qiáng)筋健骨的功效。其主要有效成分為淫羊藿苷(icariin),為淡黃色針狀結(jié)晶,化學(xué)式為C33H40O15,相對(duì)分子質(zhì)量676.66[5]。淫羊藿苷具有保護(hù)心血管系統(tǒng)、調(diào)節(jié)骨代謝和改善勃起功能等廣泛的生物活性[6]。大量分子藥理學(xué)研究表明,淫羊藿苷對(duì)多種男性生殖系統(tǒng)疾病均有顯著改善作用[7],但筆者尚未見(jiàn)文獻(xiàn)有研究對(duì)其藥理作用機(jī)制進(jìn)行深入總結(jié)。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)及可視化分析作為新興的研究方法,通過(guò)對(duì)已發(fā)表文獻(xiàn)進(jìn)行定量、定性分析,并在進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)處理和圖形繪制后,直觀地揭示關(guān)鍵領(lǐng)域研究熱點(diǎn)及研究趨勢(shì),并預(yù)測(cè)未來(lái)研究熱點(diǎn),可有效彌補(bǔ)文獻(xiàn)綜述的不足[8]。

因此,筆者結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)及可視化分析,從不同層面系統(tǒng)地總結(jié)淫羊藿苷對(duì)男性生殖系統(tǒng)的藥理作用及機(jī)制研究進(jìn)展,以期為淫羊藿苷在改善男性生殖健康的深層次研究、新藥研發(fā)、臨床應(yīng)用提供相關(guān)的參考依據(jù)。

1 調(diào)控細(xì)胞增殖與凋亡

細(xì)胞增殖與凋亡在男性生殖系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展及損傷修復(fù)過(guò)程中起著重要作用[9]。NAN等[10]用淫羊藿苷5、10、15、20、25 μmol·L-1(24 h)在體外處理睪丸支持細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其呈劑量依賴(lài)性激活ERK1/2信號(hào)通路,從而誘導(dǎo)體外睪丸支持細(xì)胞增殖。大量研究表明線(xiàn)粒體途徑(內(nèi)在途徑)是淫羊藿苷在男性生殖系統(tǒng)中影響細(xì)胞凋亡的主要途徑。HE等[11]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷80 mg·kg-1(6 周)可顯著上調(diào)高脂飲食(high fat diet,HFD)以及鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)誘導(dǎo)的糖尿病大鼠睪丸B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白表達(dá),下調(diào)Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)的表達(dá)水平,提高增殖細(xì)胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、沉默信息調(diào)節(jié)因子1(sirtuin 1,SIRT1)活性及缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)表達(dá),通過(guò)激活SIRT1-HIF-1α信號(hào)通路、增強(qiáng)睪丸細(xì)胞增殖、抑制線(xiàn)粒體依賴(lài)性細(xì)胞凋亡來(lái)改善糖尿病大鼠生殖功能障礙。近期研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷1 μg·mL-1(3 h)可有效降低活性氧(reactive oxygen species,ROS)并恢復(fù)線(xiàn)粒體膜電位水平,從而減少鄰苯二甲酸二(2-乙基已基)酯[di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP]誘導(dǎo)的睪丸Leydig細(xì)胞凋亡[12]。在有關(guān)附睪的研究中發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷100 mg·kg-1(6 周)灌胃給藥可以降低實(shí)驗(yàn)性精索靜脈曲張模型大鼠附睪上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)[13]。在陰莖組織中,淫羊藿苷1、5、10 mg·kg-1(3 個(gè)月)通過(guò)下調(diào)STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白(phosphorylated-Smad,P-Smad)表達(dá),以改善糖尿病大鼠陰莖平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡[14]。WANG等[15]在體外氧化應(yīng)激模型模擬的糖尿病性勃起功能障礙(diabetes mellitus-induced erectile dysfunction,DMED)海綿體微環(huán)境中發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷100 μmol·L-1(12 h)顯著抑制脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose tissue derived mesenchymal stem cells,ADSCs)ROS的產(chǎn)生,并且可以通過(guò)激活磷酸化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription,STAT3)及其上游調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)信號(hào)通路,從而上調(diào)Bcl-2表達(dá),下調(diào)Bax、Caspase-3表達(dá)水平,表明淫羊藿苷可以通過(guò)激活PI3K/Akt-STAT3信號(hào)通路抑制氧化應(yīng)激介導(dǎo)的凋亡,從而增強(qiáng)ADSCs對(duì)DMED模型大鼠的療效。以上研究證明淫羊藿苷的促增殖、抗凋亡作用是其改善男性生殖系統(tǒng)疾病的主要機(jī)制。

但與上述研究不同的是,淫羊藿苷在BPH以及前列腺癌模型中表現(xiàn)出抑制增殖及促凋亡的作用。在代謝綜合征(metabolic syndrome,MetS)誘發(fā)的大鼠BPH模型中,淫羊藿苷25、50 mg·kg-1(5 周)通過(guò)上調(diào)大鼠前列腺組織中Bax mRNA表達(dá)及下調(diào)Bcl-2 mRNA表達(dá),以促進(jìn)細(xì)胞凋亡[16]。miR-7是miRNA的重要成員,主要通過(guò)抑制細(xì)胞增殖和刺激細(xì)胞凋亡來(lái)抑制腫瘤,并在多種腫瘤細(xì)胞中表達(dá)下調(diào),是腫瘤的應(yīng)激源[17]。HAN等[18]研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷50 μmol·L-1(12 h)顯著提高人類(lèi)良性前列腺上皮細(xì)胞(benign prostatic hyperplasia cell line,BPH-1)凋亡率,并發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷通過(guò)上調(diào)BPH-1和正常前列腺上皮細(xì)胞(RWPE-1)的miR-7表達(dá)水平,抑制PI3K、Akt、ERK1/2蛋白的磷酸化和原癌基因絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶1(protooncogene serine/threonine-protein kinase 1,RAF1)的表達(dá),進(jìn)一步增強(qiáng)凋亡因子Bax、Cleaved-Caspase-3、Cleaved-Caspase-9的蛋白表達(dá),從而抑制細(xì)胞增殖、加速細(xì)胞凋亡。HUANG等[19]用淫羊藿苷代謝產(chǎn)物淫羊藿素處理前列腺癌細(xì)胞PC-3發(fā)現(xiàn),其誘導(dǎo)的線(xiàn)粒體膜電位去極化介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡或壞死主要發(fā)生在其干預(yù)的早期階段5～50 μmol·L-1(24 h),并呈劑量依賴(lài),而在48 h時(shí)凋亡信號(hào)顯著減少。在通過(guò)注射人前列腺癌細(xì)胞株(LNCaP)構(gòu)建的前列腺癌原位移植瘤SCID小鼠模型中,淫羊藿苷40、80 mg·kg-1(5 周)通過(guò)抑制雄激素受體信號(hào)通路中雄激素受體(androgen receptor,AR)蛋白的磷酸化以及增強(qiáng)磷酸酶與張力蛋白同源物表達(dá),將癌細(xì)胞阻滯于S期,從而抑制LNCaP增殖[20]。

2 抗氧化損傷

氧化應(yīng)激由體內(nèi)ROS等自由基與抗氧化系統(tǒng)失衡導(dǎo)致,可引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能損傷,從而影響疾病的各階段。氧化應(yīng)激是導(dǎo)致精子細(xì)胞功能障礙及男性不育的主要原因[21]。ZHAO等[22]研究表明,淫羊藿苷2、6 mg·kg-1(4 個(gè)月)可提高自然衰老大鼠睪丸超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平。同時(shí)在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷0.5、1 μmol·L-1(20 h)顯著抑制D-gal誘導(dǎo)分泌功能減弱的TM4細(xì)胞衰老模型ROS的產(chǎn)生。核因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)/血紅素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)通路是機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化途徑[23]。在自然衰老大鼠模型中,淫羊藿苷2、6 mg·kg-1(4 個(gè)月)通過(guò)激活Nrf2信號(hào)通路,將Nrf2轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核并誘導(dǎo)HO-1、醌氧化還原酶-1(nadph:quinone oxidoreductase-1,NQO1)等下游靶分子保護(hù)基因轉(zhuǎn)錄,從而減輕氧化應(yīng)激[24]。此外,該團(tuán)隊(duì)已證實(shí)淫羊藿苷0.5、1 μmol·L-1(20 h)可以通過(guò)Nrf2/HO-1信號(hào)途徑抵抗D-半乳糖誘導(dǎo)的小鼠睪丸支持細(xì)胞株15P-1氧化應(yīng)激損傷[25]。另有研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷75 mg·kg-1(35 d)顯著上調(diào)尼古丁誘導(dǎo)的雄性小鼠生殖毒性模型睪丸中SOD1、SOD3 mRNA表達(dá),并抑制SOD酶活性的降低和MDA水平的升高[26]。但值得注意的是,適當(dāng)劑量的淫羊藿苷50、100 mg·kg-1(35 d)可以提高睪丸的SOD活性,降低MDA水平改善脂質(zhì)過(guò)氧化,而大劑量的淫羊藿苷200 mg·kg-1(35 d)反而可能會(huì)增加睪丸的氧化應(yīng)激來(lái)?yè)p害生殖功能[27]。在生殖系統(tǒng)其他器官中,淫羊藿苷仍可發(fā)揮其作用,例如在BPH模型大鼠前列腺組織中,淫羊藿苷25、50 mg·kg-1(5 周)可顯著降低其MDA水平并減少氧化氫酶(catalase,CAT)和谷胱甘肽(glutathione,GSH)的消耗[16],從而減少氧化應(yīng)激損傷。陰莖海綿體組織中四氫生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)可以維持內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)處于耦合狀態(tài),當(dāng)BH4被還原時(shí),eNOS二聚體被破壞成單體,NO不能正常合成,產(chǎn)生超氧化物。超氧化物與NO反應(yīng)形成過(guò)氧亞硝基陰離子(peroxynitrite,ONOO-)后通過(guò)促進(jìn)BH4氧化為BH2,加速eNOS解偶聯(lián)并抑制NO產(chǎn)生,從而介導(dǎo)一系列過(guò)氧化損傷[28-29]。LONG等[30]研究表明在原發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)模型中,淫羊藿苷10 mg·kg-1(4 周)明顯提高大鼠陰莖海綿體組織BH4、鳥(niǎo)苷三磷酸環(huán)化水解酶1(guanosine triphosphate cyclic hydrolase 1,GTPCH1)、二氫葉酸還原酶(dihydrofolate reductase,DHFR)濃度,降低還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH)、BH2濃度,說(shuō)明淫羊藿苷通過(guò)提高陰莖海綿體組織GTPCH1水平刺激GTP途徑的BH4合成;并通過(guò)提高DHFR(補(bǔ)救途徑)的水平,加速BH2向BH4的轉(zhuǎn)化。

淫羊藿苷調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡、抗氧化損傷具體作用機(jī)制見(jiàn)圖1。

圖1 淫羊藿苷作用機(jī)制(a)

3 抑制前列腺細(xì)胞遷移、侵襲和調(diào)控細(xì)胞周期

癌細(xì)胞的遷移、侵襲及細(xì)胞周期是影響前列腺腫瘤發(fā)展的重要因素。研究表明,淫羊藿苷呈濃度依賴(lài)性抑制前列腺癌細(xì)胞系Du145與PC3細(xì)胞的活性,淫羊藿苷40 μmol·L-1(48 h)顯著下調(diào)Du145與PC3中Notch-1、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)、MMP-9和發(fā)狀分裂相關(guān)增強(qiáng)子1(Hes-1)蛋白表達(dá),說(shuō)明淫羊藿苷可能通過(guò)下調(diào)Notch-1通路,抑制前列腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移與侵襲[31]。此外,淫羊藿苷能夠調(diào)控細(xì)胞周期啟動(dòng)子(cyclin)、周期蛋白依賴(lài)激酶(CDK)、細(xì)胞周期抑制劑等細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的含量,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯。據(jù)報(bào)道,淫羊藿苷代謝產(chǎn)物淫羊藿素5～30 μmol·L-1在PC-3前列腺癌細(xì)胞中引起劑量依賴(lài)性G1期阻滯,且能顯著上調(diào)2種細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制劑p27Kip1和p16Ink4a表達(dá),增加視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(retinoblastoma protein,pRb)的表達(dá),并降低p-pRb、Cyclin D1、CDK4表達(dá)水平[19]。以上研究表明,淫羊藿苷可能通過(guò)Cyclin D1/CDK4/p16Ink4a通路抑制PC-3細(xì)胞的生長(zhǎng)。在BPH組織中,BPH-1和RWPE-1遷移可加快BPH進(jìn)程[32-33]。淫羊藿苷50 μmol·L-1(12 h)通過(guò)上調(diào)BPH-1和RWPE-1的miR-7表達(dá)水平,降低細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白D1(cell cycle regulatory protein D1,Cyclin D1)、MMP-2、MMP-9表達(dá),增加p53、p21蛋白表達(dá),從而抑制BPH-1和RWPE-1遷移并阻滯細(xì)胞周期[18]。此外,ALJEHANI等[16]的研究也表明淫羊藿苷25、50 mg·kg-1(5 周)顯著降低MetS引起的大鼠BPH前列腺組織Cyclin D1蛋白的表達(dá)。對(duì)于前列腺癌原位移植瘤SCID小鼠,淫羊藿苷40、80 mg·kg-1灌胃給藥(5 周)可以將前列腺癌LNCaP細(xì)胞阻滯于S期,檢測(cè)到G0/G1期比例明顯降低,S期比例明顯提高[34]。以上研究均為淫羊藿苷成為針對(duì)前列腺癌、BPH潛在有效的化學(xué)預(yù)防及治療劑提供了理論參考。

4 促進(jìn)睪酮合成與分泌

睪酮是影響男性生殖功能最為重要的激素,參與男性生殖器官發(fā)育、精子發(fā)生、陰莖勃起、性欲維持等一系列過(guò)程[35]。膽固醇是合成睪酮的起始分子,膽固醇從線(xiàn)粒體外膜到內(nèi)膜的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)是睪酮產(chǎn)生的重要步驟,它受包括外周型苯二氮受體(peripheral benzodiazepine receptor,PBR)和類(lèi)固醇合成急性調(diào)節(jié)蛋白(steroidogenic acute regulatory protein,StAR)在內(nèi)的膽固醇跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)劑的調(diào)節(jié)[36]。類(lèi)固醇生成因子1(steroidogenic factor 1,SF-1)是核受體超家族的成員之一,與DNA反應(yīng)元件結(jié)合可以調(diào)節(jié)CYP11、3β-羥基類(lèi)固醇脫氫酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase,3β-HSD)等類(lèi)固醇合成酶和StAR基因的轉(zhuǎn)錄[37-38],類(lèi)固醇合成酶在睪酮合成過(guò)程中發(fā)揮重要作用[39]。

研究表明,淫羊藿苷改善睪酮分泌的機(jī)制與其促進(jìn)膽固醇的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)和上調(diào)Leydig細(xì)胞SF-1及其下游類(lèi)固醇合成酶的表達(dá)有關(guān),而Esr1/Src/Akt/Creb/Sf-1信號(hào)通路可能是淫羊藿苷促進(jìn)睪酮合成的關(guān)鍵通路。CHEN等[27]研究發(fā)現(xiàn),適當(dāng)劑量的淫羊藿苷50、100 mg·kg-1(35 d)可以通過(guò)上調(diào)雄性大鼠StAR、細(xì)胞色素P450C17(cytochrome P450C17,CYP17A1)和PBR表達(dá),促進(jìn)膽固醇的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)增加睪酮合成。此外,在睪丸Leydig細(xì)胞中,淫羊藿苷1 μg·mL-1(3 h)顯著抑制DEHP誘導(dǎo)的SF-1、類(lèi)固醇合成酶(CYP11、3β-HSD和17β-HSD)蛋白表達(dá)的降低,并提高SF-1、CYP11和3β-HSD mRNA的表達(dá)水平[12]。且在進(jìn)一步體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷1 μg·mL-1(3 h)顯著提高睪丸Leydig細(xì)胞p-Akt和磷酸化環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(phosphorylated cyclic AMP response element binding protein,p-Creb)表達(dá),并可拮抗Akt抑制劑MK2206對(duì)Leydig細(xì)胞中CYP11a1和HSD3b mRNA表達(dá)及睪酮合成的抑制作用;而將睪丸Leydig細(xì)胞暴露于Creb抑制劑KG501后,由于KG501直接靶向Creb結(jié)合蛋白(creb-binding protein,Cbp)的KIX結(jié)構(gòu)域,Creb結(jié)合位點(diǎn)被阻斷,淫羊藿苷預(yù)處理并未增加其睪酮合成。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)得出雌激素受體1(estrogen receptor 1,Esr1)可能是淫羊藿苷激活A(yù)kt的起始靶點(diǎn),它通過(guò)作用于Esr1激活酪氨酸激酶(c-Src)以誘導(dǎo)p-Akt發(fā)揮其藥理作用;體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣表明,淫羊藿苷100 mg·kg-1(14 d)逆轉(zhuǎn)了DEHP誘導(dǎo)的p-Src、p-Akt和p-Creb水平的降低,從而改善睪酮合成[40]。

淫羊藿苷抑制前列腺癌細(xì)胞遷移及侵襲、調(diào)控細(xì)胞周期、促進(jìn)睪酮合成具體作用機(jī)制見(jiàn)圖2。

圖2 淫羊藿苷作用機(jī)制(b)

5 改善陰莖勃起功能

NO-環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)通路在陰莖勃起過(guò)程中起關(guān)鍵調(diào)控作用,NO可將GTP轉(zhuǎn)化為cGMP,并作用于鈣離子通道,從而松弛陰莖海綿體平滑肌,促進(jìn)血液流入陰莖動(dòng)脈和海綿竇間隙,產(chǎn)生并維持陰莖勃起[41-42],而磷酸二酯酶5(phosphodiesterase 5,PDE5)催化cGMP水解,可逆轉(zhuǎn)上述過(guò)程。

5.1淫羊藿苷對(duì)PDE5、cGMP的影響 據(jù)報(bào)道,淫羊藿苷可顯著抑制PDE5的表達(dá),并呈劑量依賴(lài)性提高陰莖海綿體中cGMP濃度[43]。ED是前列腺根治切除術(shù)及盆腔根治性手術(shù)常見(jiàn)的并發(fā)癥,由于術(shù)中海綿體神經(jīng)受損,使PDE5抑制劑的靶點(diǎn)通路受到干擾,故PDE5抑制劑雖然作為此類(lèi)患者的首選用藥,但其治療效果并不理想[44]。XU等[45]在雙側(cè)海綿體神經(jīng)損傷的大鼠模型中發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷1.5 mg·kg-1(4 周)治療可顯著增加大鼠陰莖海綿體組織內(nèi)cGMP濃度以及陰莖海綿體內(nèi)壓(intracavernous pressure,ICP)/平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure,MAP),并發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷促進(jìn)內(nèi)源性干細(xì)胞分化為雪旺細(xì)胞。

5.2淫羊藿苷對(duì)一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)的影響 NO由NOS催化合成,NOS有3種亞型,即eNOS、神經(jīng)型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)。

在SHR模型中,LI等[46]發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷2.5 mg·kg-1聯(lián)合燈盞花素80 mg·kg-1(4 周)可明顯上調(diào)其陰莖組織eNOS和nNOS表達(dá)水平,并升高ICP/MAP。LIU等[47]研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷10 mg·kg-1(4 周)顯著上調(diào)SHR陰莖海綿體熱休克蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)和鈣調(diào)蛋白的表達(dá),從而提高eNOS活性、下調(diào)小窩蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)表達(dá)并抑制二者的相互作用,其中Cav-1在血管內(nèi)皮細(xì)胞膜存在豐富,能夠與eNOS穩(wěn)定結(jié)合,抑制其活性從而實(shí)現(xiàn)其對(duì)下游蛋白分子活性的負(fù)向調(diào)控。在結(jié)扎雙側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈誘導(dǎo)的動(dòng)脈性ED大鼠模型中,淫羊藿苷5、10 mg·kg-1(28 d)顯著升高eNOS表達(dá)并輕度升高iNOS表達(dá)水平,但nNOS的表達(dá)無(wú)明顯增加[48]。這與LI等[46]研究結(jié)果部分矛盾,分析其原因:在SHR中,長(zhǎng)期較高的陰莖動(dòng)脈血流灌注導(dǎo)致陰莖局部組織擴(kuò)血管系統(tǒng)處于抑制狀態(tài),其中包括各種類(lèi)型NOS基礎(chǔ)分泌受到抑制,故應(yīng)用淫羊藿苷處理后其對(duì)各類(lèi)型NOS均有顯著促進(jìn)作用,且該研究聯(lián)合應(yīng)用燈盞花素,也可能在其中發(fā)揮重要作用;而在結(jié)扎雙側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈誘導(dǎo)的動(dòng)脈性ED大鼠模型中,陰莖局部組織血流灌注銳減,嚴(yán)重的缺血、缺氧可能在側(cè)支循環(huán)建立之前造成神經(jīng)組織難以修復(fù)的損傷,導(dǎo)致nNOS變化不顯著,但隨著側(cè)支循環(huán)的建立,血管內(nèi)皮細(xì)胞仍可在淫羊藿苷的作用下分泌eNOS。

X線(xiàn)放射治療(放療)是前列腺癌的重要治療方法,約50%接受前列腺放療患者3～5年內(nèi)出現(xiàn)ED[49]。這可能是由于電離輻射促進(jìn)線(xiàn)粒體相關(guān)膜(mitochondria-associated membranes,MAMs)形成,從而使海綿體血管內(nèi)皮細(xì)胞線(xiàn)粒體呼吸受到間接抑制,ATP產(chǎn)生減少,最終導(dǎo)致eNOS/NO信號(hào)通路抑制[50-51]。DENG等[52]研究表明淫羊藿苷10 mg·kg-1(9 周)通過(guò)抑制前列腺放療大鼠MAMs相關(guān)蛋白I型1、4、5-三磷酸肌醇受體(inositol 1,4,5-trisphosphate receptor type I,IP3R1)、磷酸呋喃酸分簇蛋白2和脂肪酸輔酶A連接酶4表達(dá),使MAMs形成減少,從而提高p-eNOS/eNOS改善大鼠勃起功能受損。另有研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿苷50、100、200 mg·kg-1(21 d)呈劑量依賴(lài)性地升高雄性小鼠下丘腦多巴胺和5-羥色胺的濃度,并增加陰莖組織中eNOS、PI3K的表達(dá),提高p-Akt/Akt比值,表明淫羊藿苷改善勃起功能的機(jī)制與調(diào)控PI3K/Akt/eNOS/NO信號(hào)通路和下丘腦-垂體-性腺軸密切相關(guān)[53]。

5.3其他 糖尿病男性中患ED的比例顯著高于非糖尿病男性,而常用的PDE5抑制劑在嚴(yán)重的DMED中見(jiàn)效甚微[54]。LIU等[14]用淫羊藿苷1、5、10 mg·kg-1(3 個(gè)月)治療STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷顯著增加血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子1(platelet endothelium cell adhesion molecules-1,PECAM-1)和血管性血友病因子(von willebrand factor,vWF)表達(dá),提高尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸陽(yáng)性染色率,表明淫羊藿苷可以修復(fù)糖尿病引起的陰莖海綿體內(nèi)皮細(xì)胞損傷,并且可能具有神經(jīng)保護(hù)特性,從而促進(jìn)糖尿病大鼠神經(jīng)損傷后的神經(jīng)再生和勃起功能恢復(fù)。此外,淫羊藿苷10 mg·kg-1(4 周)顯著降低SHR血小板計(jì)數(shù)(PLT)、平均血小板體積和血小板分布寬度以及內(nèi)皮微粒、內(nèi)皮祖細(xì)胞、玻連蛋白受體水平,其中ICPmax/MAP與血小板分布寬度和玻連蛋白受體強(qiáng)負(fù)相關(guān),與平均血小板體積、內(nèi)皮微粒、內(nèi)皮祖細(xì)胞呈中度負(fù)相關(guān),提示淫羊藿苷可能通過(guò)降低血液中內(nèi)皮微粒的含量,抑制血小板的活化來(lái)改善SHR的勃起功能[55]。

6 淫羊藿苷對(duì)男性生殖系統(tǒng)影響相關(guān)文獻(xiàn)可視化分析

為更全面了解目前研究熱點(diǎn)以及未來(lái)研究趨勢(shì),筆者通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法納入2001年1月1日—2022年11月1日Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的淫羊藿苷對(duì)男性生殖系統(tǒng)影響的相關(guān)文獻(xiàn)(發(fā)表文獻(xiàn)類(lèi)型為“Articles”或“Review Articles”的英文文獻(xiàn)),并利用CiteSpace 6.1.R3 Basic、VOSviewer 1.6.18版軟件對(duì)該領(lǐng)域研究成果進(jìn)行可視化。

利用Web of Science的檢索結(jié)果分析及引文報(bào)告功能,發(fā)現(xiàn)淫羊藿苷對(duì)男性生殖系統(tǒng)影響相關(guān)研究的發(fā)文量及被引用量呈逐年上升趨勢(shì),中國(guó)為該領(lǐng)域發(fā)文量及被引用量最多的國(guó)家;北京大學(xué)(PEKING UNIVERSITY)為發(fā)文量及被引用量最多的機(jī)構(gòu);Xin ZC為發(fā)文量最多的作者;“A novel anticancer agent,icaritin,induced cell growth inhibition,G(1) arrest and mito-chondrial transmembrane potential drop in human prostate carcinoma PC-3 cells”是被引用次數(shù)最多的文獻(xiàn)。

采用VOSviewer軟件進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類(lèi)分析,關(guān)鍵詞圖譜中節(jié)點(diǎn)的大小代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率,頻率越高,說(shuō)明其研究熱度越高[56]。如圖3所示,去除無(wú)實(shí)際意義高頻詞后,出現(xiàn)頻率最高的關(guān)鍵詞分別是:淫羊藿苷(icariin)、勃起功能障礙(erectile dysfunction)、體外(in-vitro)、凋亡(apoptosis)、氧化應(yīng)激(oxidative stress)、西地那非(sildenafil)。關(guān)鍵詞圖譜中4種不同顏色的簇分別代表4個(gè)不同的主題聚類(lèi),紅色簇主要由淫羊藿苷(icariin)、凋亡(apoptosis)、氧化應(yīng)激(oxidative stress)、睪酮(testosterone)、增殖(proliferation)組成。該集群主要探討淫羊藿苷對(duì)男性生殖系統(tǒng)作用的相關(guān)機(jī)制,上述機(jī)制在前文皆有論述。綠色集群主要包括海綿狀神經(jīng)損傷(cavernous nerve injury)、激活(activation)、勃起功能(erectile function)、模型(model)、一氧化氮合酶(nitric oxide synthase),此集群主要探究在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中淫羊藿苷改善ED的分子機(jī)制。此外,體外(in-vitro)、磷酸二酯酶-5(phosphodiesterase-5)、環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷(cGMP)、細(xì)胞(cells)、生長(zhǎng)(growth)是藍(lán)色集群的主要組成部分,本集群主要證明淫羊藿苷在體外對(duì)PDE5及陰莖海綿體中cGMP濃度的影響。黃色簇主要由勃起功能障礙(erectile dysfunction)、西地那非(sildenafil)、提取(extract)、男性(men)、雙盲(double-blind)組成,在這個(gè)集群中,通過(guò)一系列臨床實(shí)驗(yàn)來(lái)描述淫羊藿苷改善ED的療效。

圖3 淫羊藿苷與男性生殖系統(tǒng)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化圖(VOSviewer)

突現(xiàn)關(guān)鍵詞是指在某段時(shí)間內(nèi)大量出現(xiàn)的關(guān)鍵詞。CiteSpace突現(xiàn)關(guān)鍵詞功能可用于探索研究領(lǐng)域的潛在熱點(diǎn)并預(yù)測(cè)該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究趨勢(shì)及研究前沿[57]。如圖4所示,2001—2014年的研究熱點(diǎn)主要圍繞ED展開(kāi),oxidative stress(氧化應(yīng)激)則是最新的突現(xiàn)關(guān)鍵詞。文獻(xiàn)計(jì)量分析與文獻(xiàn)回顧表明氧化應(yīng)激可能是未來(lái)淫羊藿苷與男性生殖系統(tǒng)相關(guān)研究的潛在研究熱點(diǎn)。

紅線(xiàn)代表該關(guān)鍵詞突現(xiàn)的時(shí)間段,綠線(xiàn)為出現(xiàn)的全部時(shí)間段。

7 結(jié)束語(yǔ)

淫羊藿苷不同于傳統(tǒng)西藥針對(duì)單一靶點(diǎn),其參與多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑對(duì)男性生殖系統(tǒng)各個(gè)組成部分均有影響,主要有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖與凋亡、抗氧化損傷、調(diào)控細(xì)胞周期、抑制腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲、調(diào)節(jié)睪酮合成與分泌、改善陰莖勃起功能等。根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析結(jié)果,目前對(duì)于淫羊藿苷的研究熱點(diǎn)在其改善陰莖勃起功能方面;同時(shí),淫羊藿苷改善男性生殖系統(tǒng)氧化應(yīng)激的作用逐漸成為未來(lái)研究趨勢(shì)。但目前淫羊藿苷對(duì)男性生殖系統(tǒng)作用的機(jī)制尚不完全明確,且由于其水溶性及細(xì)胞膜滲透性較差(10-7cm·s-1),口服生物利用度低(12.02%)等缺點(diǎn)[58],削弱了其潛在的價(jià)值,故現(xiàn)階段研究主要局限于細(xì)胞及動(dòng)物模型,缺少大量臨床研究數(shù)據(jù)的支持[59]。未來(lái)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、生物信息學(xué)、多組學(xué)分析等對(duì)淫羊藿苷的藥理作用進(jìn)行更為全面深入地研究,同時(shí)在保證安全有效的前提下逐漸開(kāi)展臨床試驗(yàn),進(jìn)一步闡釋其在體內(nèi)的吸收、分布及代謝等規(guī)律,探索新型制藥及載藥方式,還應(yīng)結(jié)合中醫(yī)“異病同治”理論,分析其多靶點(diǎn)、多途徑作用之間的相關(guān)性及交互影響,促進(jìn)淫羊藿苷在男性生殖健康領(lǐng)域發(fā)揮更重要作用。