海枣核提取物对联苯菊酯诱导的雄性生殖毒性的改善作用:开启生殖健康保护新篇

时间:2025年5月7日
来源:Biological Research

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在农业生产中,联苯菊酯(FNP)的广泛使用带来诸多问题,其可能引发雄性生殖毒性。研究人员为此开展海枣核提取物(DPK)对 FNP 诱导的雄性生殖毒性影响的研究。结果发现 DPK 可减轻 FNP 的有害影响,这为防治 FNP 生殖毒性提供新方向。

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在农业蓬勃发展的当下,农药的使用量与日俱增。联苯菊酯(FNP)作为一种常用的杀虫剂,广泛应用于农田之中,为农作物的病虫害防治立下 “汗马功劳”。然而,它却像一把双刃剑,在保护庄稼的同时,也悄然对生态环境和生物健康造成威胁。FNP 具有较强的生物累积性,容易在生物体内蓄积,进而引发一系列健康问题。特别是在雄性生殖健康方面,已有研究表明,FNP 可能导致精子数量减少、活力降低,还会干扰雄性激素的正常分泌,严重影响生殖功能。这不仅关系到个体的生育能力,更对整个生物种群的繁衍构成潜在威胁。
为了探寻对抗 FNP 生殖毒性的有效方法,来自开罗大学兽医学院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于海枣核提取物(DPK),试图挖掘这种天然物质对 FNP 诱导的雄性生殖毒性是否具有保护作用。经过一系列严谨的实验研究,他们发现 DPK 能够显著改善 FNP 导致的雄性生殖毒性,这一成果为解决 FNP 带来的生殖健康问题带来了新的希望。该研究成果发表在《Biological Research》杂志上,引起了相关领域的广泛关注。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是植物提取技术,从海枣核中提取有效成分。接着运用超高效液相色谱 - 质谱联用技术(UPLC-ESI-QTOF-MS)分析提取物中的代谢物成分。动物实验方面,将 30 只雄性 Wistar 大鼠分为 6 组进行不同处理,通过精子分析、血清睾酮检测、氧化应激指标测定、定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)分析 StAR 基因表达、组织病理学检查以及免疫组化检测 Caspase - 3 定位等多种方法,全面评估 FNP 和 DPK 对大鼠生殖系统的影响。

代谢物成分分析结果:通过 UPLC-ESI-QTOF-MS 分析,研究人员在海枣核乙醇提取物中鉴定出 169 种代谢物,涵盖 22 种脂肪酸、8 种有机酸、10 种香豆素、4 种芪类、66 种酚酸及其衍生物、47 种黄酮类及其衍生物和 12 种其他化合物。酚酸和黄酮类化合物是其中的主要成分,这表明海枣核提取物具有复杂多样的生物活性成分,为其发挥生物学作用奠定了物质基础。

精子分析结果:与对照组相比,FNP 处理组大鼠的精子活力和数量显著下降,而 DPK 处理组的精子质量则有明显改善。这说明 FNP 对精子具有明显的毒性作用,而 DPK 能够在一定程度上减轻这种毒性,保护精子的正常功能,为雄性生殖能力的维持提供支持。

血清睾酮检测结果:FNP 处理导致大鼠血清睾酮水平显著降低,而同时给予 DPK 的大鼠血清睾酮水平则显著升高。睾酮在雄性生殖系统中起着关键作用,这一结果表明 FNP 干扰了睾酮的正常分泌,而 DPK 能够调节睾酮水平,维持生殖内分泌系统的稳定。

氧化应激指标结果:FNP 处理使大鼠睾丸组织中的丙二醛(MDA)水平升高,谷胱甘肽(GSH)水平降低,表明 FNP 引发了氧化应激。而 DPK 的联合使用则提高了 GSH 水平,降低了 MDA 水平,有效缓解了氧化应激状态,说明 DPK 具有抗氧化作用,能够减轻 FNP 诱导的氧化损伤。

定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)分析结果:FNP 处理显著下调了 StAR 基因的 mRNA 水平,而 DPK 处理则使其表达增加。StAR 基因在类固醇激素合成中至关重要,其表达变化直接影响睾酮的合成。这一结果揭示了 FNP 影响睾酮合成的分子机制,同时表明 DPK 能够通过调节 StAR 基因表达,维持睾酮的正常合成。

组织病理学检查结果:对照组和 DPK 处理组的睾丸组织切片显示出正常的组织结构,而 FNP 处理组则出现严重的组织学改变,如 seminiferous tubules(生精小管)水肿、坏死、生精细胞脱落等。随着 DPK 剂量的增加,联合处理组的睾丸组织病理学表现逐渐改善,高剂量 DPK 处理组的睾丸组织结构基本恢复正常。这直观地展示了 FNP 对睾丸组织的严重破坏作用,以及 DPK 对睾丸组织的保护和修复能力。

免疫组化检测结果:FNP 处理组睾丸组织中 Caspase - 3 蛋白表达较高,表明细胞凋亡增加。而 DPK 处理组的 Caspase - 3 蛋白表达则显著降低,说明 DPK 能够抑制细胞凋亡,保护睾丸细胞免受 FNP 诱导的损伤,维持睾丸组织的正常功能。

综合研究结果和讨论部分,该研究明确了 FNP 对雄性生殖系统的毒性作用机制,包括诱导氧化应激、干扰睾酮合成、下调 StAR 基因表达以及促进细胞凋亡等,导致睾丸组织损伤和精子质量下降。而海枣核提取物 DPK 则通过其丰富的生物活性成分,发挥抗氧化、抗凋亡等作用,有效减轻 FNP 诱导的雄性生殖毒性,保护睾丸组织和精子功能,维持血清睾酮水平。这一研究成果为防治 FNP 等农药导致的雄性生殖毒性提供了新的天然解决方案,对于保障人类和动物的生殖健康具有重要的理论和实践意义,也为后续开发相关的生殖保护药物或功能性食品提供了有力的实验依据。

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