文摘
本研究旨在检验的保护作用螺旋藻platensis(美国platensis对arsenic-induced睾丸小鼠氧化损伤)。砷(NaAsO的形式2剂量为6.3毫克/公斤体重8周)引起了重大的砷积累睾丸组织以及睾丸的水平减少超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT),减少谷胱甘肽,和锌。此外,它显著降低血浆睾酮、促黄体激素(LH)、三碘甲状腺氨酸(T3)和甲状腺素(T4)水平和精子能动性和精子数减少。砷(AS)导致睾丸显著增加丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子-α(TNF -α)、一氧化氮(NO)和精子异常。美国platensis的剂量300毫克/公斤发现减弱As-induced氧化应激,睾丸损伤,由其强大的抗氧化活性和精子畸形。美国platensis可能代表一个潜在的治疗选择保护睾丸组织从砷中毒。
1。介绍
砷污染发生由于其工业利用生产农业杀虫剂、木材防腐剂、和玻璃生产和医学(1,2]。砷暴露各器官造成明显的伤害,包括体现的男性生殖功能降低雄核发育,抑制精子发生,减少睾丸的重量和生殖器官3,4]。然而,新兴证据支持氧化应激和炎症的作用与增加生产的促炎细胞因子在arsenic-induced器官损伤的发病机制5,6]。同时,先前的研究显示,一些抗氧化剂代理显著防止组织损伤由于砷中毒6,7]。
藻青菌的螺旋藻是属于念珠藻丝状蓝绿色海藻家族,广泛分布在热带和亚热带地区温暖的碱性水。螺旋藻的特点是高营养价值,它含有高蛋白质含量(干重60 - 70%),大量的维生素,氨基酸,gamma-linoleic酸和矿物质(8]。的消费螺旋藻作为饮食的补充有益健康预防或控制高胆固醇血症(9],hyperglycerolemia [10)、肥胖、炎症(11,癌症12),和心血管疾病(13]。此外,螺旋藻有抗糖尿病的作用[14]。螺旋藻提供防止chloride-induced汞氧化应激和抗氧化防御机制的改变肝脏。这些活动在很大程度上与藻青蛋白有关,一个活跃的蛋白质螺旋藻(15]。藻青蛋白(Pc)是一种蓝绿色的藻类的胆蛋白质。这种蛋白质包含四吡咯藻青素,负责抗氧化性能的Pc (16]。据报道,电脑具有显著的抗氧化和自由基清除属性,提供防止氧化应激(17]。抗氧化剂可以降低砷毒性通过螯合和清除自由基18]。据报道,电脑可以与重金属结合(19];因此,它可以螯合和删除它们。鉴于上述问题,本研究的目的是评估的抗氧化作用美国platensis富含酚类化合物在改善睾丸功能障碍和氧化应激引起的砷。
2。材料和方法
2.1。化学测试
亚砷酸钠从默克公司收购,德国美国platensis从阿里巴巴获得薪酬,中国,以粉末的形式。
2.2。动物
四个月的男性纯种白化病老鼠,权重180 - 200克,从动物屋,学院制药、沙特国王大学。动物被安置和美联储如前所述20.]。老鼠被喂食商用死老鼠的饮食随意整个实验周期。老鼠可以适应实验室环境试验的开始前七天。本研究在动物学部门执行,理学院,沙特国王大学,沙特阿拉伯。保健和处理实验动物进行了根据沙特国王大学动物伦理委员会,药学院。
2.3。试验协议
动物被随机分为四组,由八个老鼠,他们治疗8周如下:组我:正常控制车辆(老鼠只有水)。组2:老鼠收到亚砷酸钠口服砷,6.3毫克/公斤对应15%的LD50(41个毫克/公斤)21]。第三组:大鼠口服300毫克/公斤美国platensis(22]其次是口服砷亚砷酸钠每天6.3毫克/公斤。第四组:大鼠口服美国platensis在第三组。每天所有的治疗方法都进行8周,以评估他们的影响23]。老鼠受到乙醚麻醉使用滑动前室(肯特科技公司)在样本收集。
2.4。样品制备和生化分析
最后的实验期间,血液和器官收集如前所述[20.]。血浆睾酮、促黄体激素(LH)、三碘甲状腺氨酸(T3)和甲状腺素(T4)浓度化验,酶免疫分析法使用的商业工具诊断产品有限公司,洛杉矶,加州,美国。睾丸、输精管附睾、前列腺和精囊与周围组织并放在管。两张滤纸之间的器官是干和湿重。器官重量/体重比×100计算,表示为相对旁器官重量绝对重量。附睾和睾丸处理如前所述为了执行组织学、生化和精液分析(20.]。
睾丸匀浆的上层清液用于测定丙二醛,减少谷胱甘肽,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶水平使用比色测定包根据制造商的建议(BioDiagnostic、埃及)。睾丸的一氧化氮水平后使用比色测定化验设备制造商的指示(开曼化学公司、美国)。同时,肿瘤坏死因子的水平α在睾丸匀浆是由酶联免疫吸附试验(ELISA)使用大鼠肿瘤坏死因子-α根据制造商的指导免疫(美国研发系统)。此外,砷、锌水平睾丸被原子吸收估计(英国优秀的)。
2.5。精子分析
精子的运动性、计数和异常进行评估(如前所述)(20.,24]。
2.6。统计分析
所有的值被表示为±SE。统计分析的数据是使用双向方差分析执行其次是至少显著差异(LSD)使用spss 13.0对各种治疗方法的比较。
3所示。结果
3.1。生物化学分析
结果表明,补充螺旋藻砷暴露大鼠睾丸(图中的砷的含量显著减少1)。另一方面,睾丸锌浓度的砷治疗组(图2)与控制相比明显减少。睾丸中锌浓度美国platensis+砷组显著高于处理砷。砷治疗不美国platensis显著增强睾丸MDA的水平,TNF -α和一氧化氮浓度(),而SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽水平显著降低与控制(表1)。的管理美国platensis其次是砷中毒减弱这些影响。
3.2。生殖器官的重量
亚砷酸钠中毒明显降低睾丸、输精管,附睾、前列腺和精囊重量。治疗螺旋藻砷政府之前,然而,保持生殖器官的重量接近正常(表2(一)和2(b))。
3.3。血浆激素水平
我们观察到,亚砷酸钠中毒的睾丸激素水平下降,LH、T3,T4显著()相比,控制值(数据3和4)。治疗美国platensis被发现有效地减轻砷引起的激素水平的改变。
3.4。精子的运动性、计数和异常
砷中毒会降低精子能动性和计数正常控制相比(表3)。此外,显著增加大鼠的精子异常被发现砷处理。美国platensis政府减少了有毒的砷对精子的影响。
3.5。组织病理学观察
控制动物的睾丸组织学观察显示正常的精子发生的细胞与正常安排(图5(一个))。砷对大鼠睾丸的部分显示(图5 (b))小管基底膜增厚,血管变性,在精子发生的细胞数量显著减少,间质组织出血,睾丸间质细胞的变形。此外,精子束缺席在某些小管。预处理与美国platensis然而,可以防止因为毒性和维护正常的睾丸架构(图5 (c))。
(一)
(b)
(c)
(d)
4所示。讨论
雄性老鼠的反应的保护作用美国platensis对arsenic-induced氧化应激和reprotoxicity在这项研究检查。我们的研究结果建议睾丸MDA水平的增加可能导致睾丸的砷积累表明氧化应激后自由基生成。脂质过氧化反应增强,抑制抗氧化酶的睾丸是砷发病的重要机制25]。提供的睾丸组织是一种抗氧化剂防御系统包括几个酶功能以集体的方式清除细胞内的自由基生成。SOD、过氧化氢酶是主要的酶去除活性氧(ROS) (26]。在目前的研究中,动物治疗砷显示睾丸抗氧化酶的活动减少,SOD,猫可能表明抗氧化失衡引起的砷。降低SOD的活性可以称为一个增强超氧化物生产在砷代谢。SOD催化歧化作用的超氧化物阴离子和阻止随后的羟基自由基的形成27]。观察到的睾丸SOD降低可能是负责增加脂质过氧化砷治疗后(28]。超氧化物自由基也降低了过氧化氢酶的活性29日]。此外,暴露于砷减少目前的老鼠的睾丸谷胱甘肽的内容如前所发现(30.,31日]。
改进的抗氧化状态的睾丸组织美国platensis可以推导出从睾丸SOD水平升高,猫,锌、谷胱甘肽和降低MDA和砷的浓度美国platensis+砷组相比,砷组。的抗氧化性能美国platensis可能归因于强有力的抗氧化成分的存在吗β胡萝卜素、维生素C、维生素E、硒、锰(32- - - - - -37]。此外,藻青蛋白美国platensis显著抑制过氧化氢自由基诱导脂质过氧化反应(16),它可以螯合砷结合重金属(38]。
自由基能够诱导细胞因子的生产从各种细胞类型(39]。高脂质过氧化作用的抗氧化剂酶活性下降,肿瘤坏死因子-α表明抗氧化防御机制受损,没有水平的氧化损伤睾丸砷组。据报道,TNF -之间有联系α甚至没有和氧化应激。两种肿瘤坏死因子-α也没有可以增加活性氧的产生和氧化应激40,41]。发现没有和TNF -α抑制睾酮合成途径(42,43]。显著降低血浆睾酮水平在目前的大鼠治疗砷可能是由于其直接影响睾丸或促黄体激素分泌的抑制。美国platensis通过抑制促炎细胞因子的表达和分泌抑制核转录因子k (NF -κ激活NF - B)。κB途径是一个主要的途径发展的炎性疾病(44]。中的抗氧化剂美国platensis保持睾丸的内源性抗氧化剂和抑制高程和TNF -α,从而减少氧化应激和缓解砷引起的病变睾丸可能导致睾丸激素水平的改善。
显著降低睾丸的重量和附属性器官在砷暴露大鼠,这可能是由于抑制精子发生和减少类固醇生成。众所周知,睾丸激素刺激正常生长和男性生殖系统的功能45]。睾丸的重量也很大程度上依赖于分化的质量减少精子发生的细胞和睾丸重量表明生殖细胞损失(3]。我们的结果表明,美国platensis缓解减少T3和T4砷引起的水平。众所周知,甲状腺激素影响精子发生(46]。此外,由睾丸精子生产的数量显著降低大鼠甲状腺和增加甲状腺亢进老鼠与对照组大鼠相比。结果表明,甲状腺激素受体表达在生殖细胞从spermatogonia初级精母细胞(47]。
高活性氧产量或降低脂质过氧化作用的抗氧化能力负责刺激生产影响精子的运动性(48]。观察到的数量的减少精子数量和能动性和增加精子形态异常可能导致减产的雄激素在砷暴露大鼠或增加睾丸脂质过氧化水平。精子特别容易ROS-induced伤害,因为他们的等离子体膜有大量的多不饱和脂肪酸和清除酶的胞浆由低浓度(49]。记录,ROS生成能引起不正常精子形态(50]。看来s . platensis含有强有力的抗氧化剂,显著逆转有害的砷对精子的影响。因此,抗氧化的性质美国platensis可能发挥积极作用在对抗氧化应激引起的砷。我们之前发现明显突出的作用美国platensis汞的保护性调制器chloride-induced睾丸损伤和氧化应激(20.]。在这里,美国platensis显著减轻砷浓度的增加,减少锌浓度的亚砷酸钠引起睾丸组织管理。锌作为超氧化物歧化酶的辅因子,保护减少谷胱甘肽,诱导金属硫蛋白抗氧化剂和金属络合性质(51]。锌作为一种有效的抗炎和抗氧化剂代理(52]。它可以推测美国platensis通过其抗氧化活性降低砷负担在睾丸组织和恢复枯竭导致额外的锌对arsenic-mediated睾丸毒性的保护作用。
目前的调查显示,治疗的老鼠美国platensis提高精子的特征所体现的增加精子能动性和计数。精子参数的提高可能是由于抗氧化成分年代。platensis(53,54]。
总之,保护措施年代。platensis对砷被认为来源于其自由基清除,抗氧化活动,维护的抗氧化酶,减少炎症介质的产生,也涉及arsenic-induced睾丸损伤的发病机制。因此,美国platensis代表一个潜在的代理来防止砷暴露引起的睾丸损伤和功能障碍方面研究。
利益冲突
没有利益冲突有关的出版。
确认
作者要感谢易卜拉欣博士EL-Hazza科学团体,在实验期间的指导和帮助。作者还想扩展他们的真诚感谢院长以来在沙特国王大学科学研究的资助这个研究小组没有。以序列- 1435 - 093。