Orijinal Makale Cistanche Herba Cistanoside, Oksidatif Stresin Bastırılması Yoluyla Hipoksiye Bağlı Erkek Üreme Hasarını İyileştiriyor

giriiş

Şu anda, dünya çapında üreme çağındaki yaklaşık 48,5 milyon (yüzde 15 ) çift kısırlıktan etkilenmektedir [1], bunların yüzde 40-50 kadarı, çevresel faktörlerle güçlü bir şekilde ilişkili olan bir durum olan erkek kısırlığına atfedilmektedir [2] ve yaşam tarzı faktörleri. Kanıtlar, memeli testislerinin düşük oksijen basıncına duyarlılığının bazı erkek infertilite formlarında nedensel bir faktör olduğunu göstermektedir [3]. Önceki çalışmalarda gösterildiği gibi, spermatogenez hipobarik hipoksiye [4-7] maruz kaldığında bozulur ve azalır.

Altta yatan mekanizmayı araştırmak için çalışmalar, hipobarik hipoksiye maruz kalmanın reaktif oksijen türleri (ROS) üretimini artırdığını göstermiştir [8, 9]. ROS erkek üreme sisteminde önemli bir rol oynar. Düşük seviyelerde sperm kapasitasyonu, akrozom reaksiyonu ve spermatozoa-oosit füzyonu için gereklidirler [10]. Bununla birlikte, aşırı ROS, sperm nükleer/mitokondriyal DNA hasarını ve plazma zarı peroksidatif hasarını indükleyebilir, bu da erkek kısırlığı riskinin artması için ana etiyolojik faktörlerdir [11, 12]. Bu nedenle, hipoksi kaynaklı ROS birikimi erkek kısırlığının bir nedeni olabilir.

Çok yıllık, asalak bir şifalı bitki olan Cistanches Herba, kurak alanlarda yaygın olarak bulunur [13] ve farmakolojik aktiviteleri [14-17] nedeniyle yaygın olarak kullanılır. Cistanches Herba'nın tüm etkili içerikleri arasında, PhG'ler ana aktif bileşen olarak kabul edilmiştir. Bugüne kadar Cistanches bitkilerinden 34 PhG izole edilmiştir [13]. Cistanches Herba'dan izole edilen aktif bir PhG olan Cistanoside (Cis), antioksidan etkileri nedeniyle dikkat çekmiştir.

Cis'in antioksidan etkileri ve hipoksi kaynaklı erkek kısırlığında ROS'un rolü göz önüne alındığında, Cis hipoksi kaynaklı erkek kısırlığının tedavisi için potansiyel bir ilaç adayı olarak kabul edilir. Bununla birlikte, birkaç rapor, Cistanches Herba'dan ekstrakte edilen Cis'in hipoksi kaynaklı erkek infertilitesinin veya ilgili sinyal yollarının tedavisinde antioksidan etkilerini ele almıştır. Bu çalışmada in vitro ve in vivo hipoksi deneysel modelleri oluşturulmuş ve farklı Cis'lerin etki bileşenleri değerlendirilmiştir.

TıklamakTestosteron için Cistanche

Malzemeler ve yöntemler

Hücre kültürü ve reaktif

Fare spermatogonia hücre dizisi GC-1spg (GC-1), American Type Culture Collection'dan (ATCC) satın alındı ​​ve yüzde 10 fetal sığır serumu, yüzde 1 eklenmiş DMEM'de (Invitrogen, ABD) kültürlendi. Yüzde 5 CO2 ile nemlendirilmiş bir inkübatörde 37 derecede L-glutamin (100 mM), penisilin (100 U/mL) ve streptomisin (100 ug/mL). Cis (Cis-A, B, C, H), Chengdu Gelipu Biotechnology Co., Ltd.'den (Çin) satın alınmıştır.

Hücre canlılığı deneyi

Hücre canlılığı, hücre sayma kiti {{0}} tahlili (CCK-8) ile test edildi. Kısaca, GC-1 hücreleri, oyuk başına 1,5×103'te 96-kuyu plakalarına ekildi ve 24 saat boyunca 37 derecede kültürlendi. Daha sonra, hücreler farklı konsantrasyonlarda (yüzde 20 , yüzde 15 , yüzde 10 , yüzde 5 ) oksijen veya farklı konsantrasyonlarda (2 μM, 0.2 μM, 0.02 μM) Cis (Cis-A, Cis-B, Cis-) ile muamele edildi. C, Cis-H) gerekli süre boyunca. Daha sonra süpernatan atıldı ve bir CCK-8 kiti (Dojindo Japonya) kullanılarak hücre canlılığı saptandı. Her kuyucuğun absorbansı, bir mikroplaka okuyucu (BioRad ABD) kullanılarak 450 nm'de ölçülmüştür. Son olarak, hücre canlılıkları aşağıdaki formüle göre hesaplandı: Hücre canlılığı=(ODdeney grubu - ODblank grubu)/ (ODkontrol grubu - ODblank grubu) x yüzde 100.

Western blot analizi

Hasat edilen hücreler veya dokular, proteinleri (RIPA BeyotimeChina; Cocktail Roche Switzerland) çıkarmak için RIPA tamponunda homojenleştirildi. Süpernatanlar toplandı ve proteinlerin konsantrasyonu BCA yöntemiyle (Beyotime) test edildi. Her numuneden çıkarılan proteinlerin yaklaşık 40 ug'ı, SDS-PAGE ile ayrıldı ve bir nitroselüloz (NC) filtre membranına (Beyotime China) elektrotransfer edildi. NC filtre membranları, yüzde 5 yağsız sütle 1,5 saat süreyle bloke edildi ve spesifik antikorlarla (anti-PARP 1:1000, antiCaspase-3 1:1000, anti-Bcl-2 1:1000, anti-Bax 1) inkübe edildi :1000, anti-GAPDH 1:1000; tüm antikorlar, 4 derecede gece boyunca Cell Signaling Technology, ABD'den satın alınmıştır. Daha sonra, tüm NC membranları, oda sıcaklığında 1.5 saat boyunca karşılık gelen yaban turpu peroksidaz konjuge sekonder antikor ile inkübe edildi ve bir görüntüleme sistemi (Tannon, Çin) ile görüntülendi.

Hücre döngüsü tespiti

Hücre döngüsünü analiz etmek için bir akış sitometrik tahlili (FCM) yapıldı. Hücreler, 72 saat boyunca farklı koşullar altında muamele edildi ve toplandı. Hücreler daha sonra PBS ile yıkandı, yüzde 75 etanol içinde sabitlendi ve propidyum iyodür (PI) ile boyandı. Her numune için 1x104 hücre toplandı ve akış sitometrisi (FACS Calibur, BD Biosciences) ile analiz edildi. Ardından, G1/S/G2 faz hücrelerinin oranı ve proliferasyon indeksi [Faz(S artı G2)/Faz(G1 artı S artı G2) x yüzde 100] hesaplandı.

Ki-67 boyama

Hücreler, bir konfokal tabakta kültürlendi ve 72 saat boyunca hipoksi veya farklı Cis alt tipleri ile muamele edildi. Tüm hücreler yüzde 4 paraformaldehit ile sabitlendikten sonra, bir anti-Ki-67 antikoru (1:200, Hücre Sinyal Teknolojisi) ile inkübe edildi. Daha sonra tüm hücreler, karşılık gelen bir CY-3-konjuge anti-tavşan IgG antikoru (1:200, Boster, Çin) ve DAPI solüsyonu (1.0 ug/mL, Beyotime) ile inkübe edildi. Fluoview FV1000 konfokal mikroskop (Olympus, Japonya) ile floresan gözlendi.

ROS tespiti

DCFH-DA kullanarak hücre içi ROS seviyelerini ölçmek için FCM tanıtıldı. Askıya alınmış hücreler 6-gözlü plakalara ekildi ve farklı işlemlere tabi tutuldu. 72 saatlik tedaviden sonra hücreler, 10 uM DCFH-DA (Beyotime) ile serumsuz DMEM içinde süspanse edildi. ROS içerikleri daha sonra, 488 nm'lik bir uyarma dalga boyu ve 525 nm'lik bir emisyon dalga boyu [18] ile bir Beckman Coulter Akış Sitometri Sisteminde floresansla aktive edilen hücre sıralaması ile belirlendi.

Lipid Peroksidasyonunun (LPO) Tayini

LPO'yu saptamak için tiyobarbitürik asit reaktif maddeler (TBARS) tahlili yapıldı. Tüm çalıştırma adımları talimatlara (Sigma ABD) göre gerçekleştirildi. Konsantrasyonlar, standart olarak malondialdehit kullanılarak elde edilen 1.56x105/(M·cm) molar sönme katsayısı kullanılarak hesaplanmıştır. Sonuçlar nmol MDA eşdeğerleri/mg protein olarak ifade edilir.

Enzim aktivitelerinin belirlenmesi

Enzim aktiviteleri, glutatyon redüktaz (GR), glutatyon peroksidaz (GPx) ve süperoksit dismutaz (SOD) içeren tahlil kitleri kullanılarak test edildi. Tüm çalıştırma adımları sağlanan talimatlara göre gerçekleştirildi (Nan Jing Jian Cheng Biyomühendislik Enstitüsü Çin).

Hayvanlar ve deney protokolü

Olgun erkek Wistar fareleri (180-220 g, 8 w) Çin, Xi'an'daki Dördüncü Askeri Tıp Üniversitesi'nin hayvan merkezinden alındı. Hayvanların kullanımı için Üniversite Etik Kurulu'ndan izin alınmıştır (Referans numarası: 20190506). Hayvan deneyi, laboratuvar hayvanlarının bakımı ve kullanımı için üniversite yönergelerine göre gerçekleştirildi.

Deneyin başlamasından önce tüm sıçanların yaklaşık 1 hafta uyum sağlamasına izin verildi. Uyum sağlandıktan sonra sıçanlar her grupta 5 hayvan olacak şekilde rastgele 6 gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki sıçanlar normal basınç (PO2: yüzde 20; hava basıncı: 101.3 kPa) altında büyütülürken, model ve Cis ile tedavi edilen gruplardaki sıçanlar düşük basınçlı oksijen odasında (61.6 kPa iç basınç) büyütüldü. , deniz seviyesinden 4000 metre yüksekliğe eşdeğer; PO2: yüzde 14,55) yüksek irtifada hipoksik bir ortamı simüle etmek için. Tüm fareler, otomatik 12-saat ışık/karanlık döngüsü ile 22 ± 2 derece ve nem koşullarında plastik kafeslerde yiyecek ve suya ücretsiz erişime sahipti. Modeldeki ve Cis ile tedavi edilen gruplardaki sıçanlar hipobarik koşullar altında kaldı, ancak her 96 saatte bir normobarik koşullara aktarıldı, bu sırada onlara yiyecek ve su verildi ve kafesler temizlendi. Hipobarikten hipobariğe geçiş süresi yaklaşık 2 saatti. Tüm tedavi grupları, 8 hafta boyunca ağızdan sonda yoluyla karşılık gelen Cis (8 mg/kg/gün) ile tedavi edilirken, kontrol ve model fareler eşit hacimde su ile tedavi edildi.

8 hafta sonra sıçanlar anestezi altında sakrifiye edildi. Testisler, epididim ve seminal veziküller ayrıldı ve tartıldı ve organ indeksi aşağıdaki formüle göre hesaplandı: (organ ağırlığı/hayvan ağırlığı) x yüzde 100. Daha sonra, epididimdeki spermler toplandı ve hareketlilikleri ve akrozom enzim aktiviteleri test edildi. Benzer şekilde histopatolojik çalışmalar ve ROS, LPO ve antioksidan enzim aktivite tespiti için testis dokuları toplandı.

Canlı sperm oranının değerlendirilmesi

Epididim cerrahi makasla kesildi ve normal salin içinde sperm süspansiyonu hazırlandı. Canlı sperm oranını değerlendirmek için 5 μL sperm süspansiyonu, eşit hacimde eozin-Y boyası ile dikkatlice karıştırıldı. Sperm daha sonra ışık mikroskobu altında sayıldı. Canlı sperm oranları, hem lekeli (ölü sperm) hem de boyanmamış sperm (canlı sperm) hesaplanarak değerlendirildi.

Sperm akrozom enzim aktivitesinin belirlenmesi

Sperm akrozom enzim aktivite testi, sperm akrozom enzimlerini değerlendirmek için kullanıldı [19]. Her gruptaki sonuçlar şu formül kullanılarak hesaplandı: Akrozom enzim aktivitesi (μIU)=(ODDeney grubu - ODBlank grubu)/(247,5×10) × 106.

istatistiksel analiz

Tüm nicel veriler, ortalama ± SD olarak ifade edildi ve SPSS 22.0 yazılımı kullanılarak analiz edildi. İki grup arasındaki verilerin karşılaştırılmasında Independent Student's t-testi kullanıldı. *P< 0.05 and **P < 0.01 were considered statistically significant differences.

Sonuçlar

Hipoksinin GC-1 hücreleri üzerindeki etkileri

Hipoksinin eşey hücreleri üzerindeki etkilerini belirlemek için önce 1, 3, 5 için farklı oksijen konsantrasyonlarıyla (yüzde 2{10}} , yüzde 15 , yüzde 10 ve yüzde 5 ) hipoksi tedavisinden sonra hücre canlılığında meydana gelen değişiklikleri inceledik. ve sırasıyla 7 gün. CCK-8 testi sonuçları, kontrol grubuyla (yüzde 20 oksijen konsantrasyonu) karşılaştırıldığında, hipoksiyaya maruz kalan hücrelerin yaşayabilirlikte önemli bir düşüş sergilediğini gösterdi (P < 0.01; Şekil 1A). Ayrıca, hayatta kalma oranları oksijen konsantrasyonu ile ters orantılıydı ve indüksiyon süresi ile daha da azaldı. Aşırı sitotoksik etkiden kaçınmak için, sonraki in vitro deneyler için hipoksik model kriterleri olarak yüzde 10 oksijen konsantrasyonu ve 3-gün indüksiyon süresi seçildi.

Daha sonra, hipoksi tedavisi altında GC{{0}} hücrelerinin proliferasyon değişikliğini daha fazla değerlendirmek için FCM ve immünofloresan boyama yapıldı. Sonuçlar, hipoksinin G1 fazında GC-1 hücre hapsini indükleyebileceğini, böylece S fazına hücre girişini azaltabileceğini ve DNA replikasyonunu inhibe edebileceğini gösterdi. Böylece hipoksi, GC-1 hücrelerinin çoğalma indeksini önemli ölçüde azalttı (P < 0.01; Şekil 1B). Pozitif Ki-67 boyaması, çoğalan hücrelerin başka bir spesifik biyobelirtecidir. Bu nedenle, hipoksi tedavisi olan veya olmayan Ki-67-pozitif hücrelerin oranını da inceledik. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, hipoksi tedavisi Şekil 1C'de gösterildiği gibi Ki-67-pozitif hücreleri önemli ölçüde azalttı.

Daha sonra, hipoksi tarafından indüklenen GC{{0}} hücre canlılığı inhibisyonunun modunu araştırmayı amaçladık. Literatürde bildirildiği gibi, sıçanlar hipobarik hipoksik bir ortama maruz bırakıldıkça ROS seviyesi arttı [8, 20]. Bu nedenle, GC-1 hücrelerindeki endojen ROS seviyeleri, FCM tahlili kullanılarak ölçüldü. Sonuçlar, normal oksijen grubuna kıyasla hipoksi altında daha yüksek ROS seviyeleri gösterdi (P <0.01; Şekil 1D). Birikmiş ROS, belirgin DNA bozulmasına neden olur, bu da hücre apoptoz yolu aktivasyonuna neden olur ve erkek infertilitesi riskinin artması için ana etiyolojik faktör olabilir [21, 22]. Daha sonra, hipoksinin GC-1 hücreleri üzerindeki apoptotik aktivasyon etkisini TUNEL boyama ile saptadık. Şekil 1E'de gösterildiği gibi, hipoksi ile tedavi, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında TUNEL floresansında bir artışa neden oldu ve bu, model grubunda apoptozda bir artışa işaret ediyor.

ROS kaynaklı hücre hasarına genellikle OS neden olduğundan, GC-1 hücrelerinin OS'sini ayrıca test ettik. Şekil 1F'de sunulduğu gibi, model grubundaki GC-1 hücrelerinin LPO seviyeleri, kontrol grubundaki GC-1 hücrelerinin LPO seviyelerine kıyasla önemli ölçüde artmıştır. Bu bulgular, hipoksinin neden olduğu GC-1 hücre hasarının, ROS birikiminin neden olduğu OS ile ilişkili olabileceğini düşündürdü.
Cis'in hipoksi kaynaklı GC-1 hücre canlılığı üzerindeki etkileri in vitro.

Cis'in hipoksinin GC{{0}} hücre yaşayabilirliği üzerindeki inhibe edici etkilerini önleyip önleyemeyeceğini araştırmak için bir CCK-8 tahlili yapıldı. GC-1 hücreleri, Cis'in farklı alt tipleri (Cis-A, B, C, H) ve konsantrasyon aralıkları (0.02 μM, 0.2 μM, 2 μM) ile işlendi. 72 saat Model grubunun DMSO grubuyla karşılaştırılması, DMSO'nun GC-1 hücre yaşayabilirliğini doğrudan desteklemediğini gösterdi (Şekil 2A). Bununla birlikte, hücre canlılığı, Cis tedavileri ile belirgin bir şekilde geri yüklendi (P < 0.05).

Model grubuyla karşılaştırıldığında, Cis-A, Cis-B, Cis-C ve Cis-H'nin tümü, GC-1 hücre yaşayabilirliğinde hipoksi kaynaklı hasar üzerinde belirli koruyucu etkiler gösterdi ve Cis-B, en önemlisini gösterdi. etkisi (Şekil 2A). Cis'in 0,2 μM'deki koruyucu etkileri, Cis'in {{10}},02 μM'deki koruyucu etkilerinden önemli ölçüde daha yüksekti, 2 μM ve arasındaki fark ise 0,2 μM belirgin değildi, bu da Cis tarafından indüklenen restore edilmiş GC-1 hücre canlılığının, 0.02-0'den konsantrasyon aralığında doza bağlı bir artış gösterdiğini gösterir. 2 uM (Şekil 2A). Bu nedenle, deneysel ihtiyaçlara göre, aşağıdaki in vitro deneylerde optimal konsantrasyon olarak 0,2 μM Cis seçilmiştir. Germ hücrelerinin Cis tarafından gerçekten korunup korunmadığını daha fazla doğrulamak için, Cis ile tedaviden sonra GC-1 hücrelerinin proliferasyonundaki değişikliği değerlendirmek için FCM ve Ki{23}} boyaması yapıldı. Cis tedavisi üzerine, G1 fazındaki GC{25} hücrelerinin oranı azaldı. Buna karşılık, daha fazla hücre S fazına girdi, bu da Cis tedavisinin germ hücre proliferasyon indeksini artırabileceğini düşündürdü (P < 0.01; Şekil 2B). GC-1 hücre döngüsü istatistikleri Şekil 2Bb'de gösterilmektedir. Ki-67 boyama sonuçları ayrıca Cis-A, Cis-B, Cis-C ve Cis-H tedavisinin hipoksi kaynaklı GC'nin Ki-67-pozitif hücre oranını önemli ölçüde iyileştirdiğini de gösterdi{{40} } hücreler in vitro (Şekil 2C).

Cis mekanizması germ hücrelerini in vitro hipoksiden korur.

Cis'in GC-1 hücreleri üzerindeki koruyucu etkilerinin, aşırı ROS'un uzaklaştırılmasıyla ilişkili olup olmadığını araştırmak için, her gruptaki ROS seviyelerini saptamak için flüoresan boya DCFH-DA kullanıldı. Şekil 3A ve 3B'de gösterildiği gibi, DMSO ile tedavi, model grubuyla karşılaştırıldığında hücre içi ROS içeriğini veya LPO seviyesini değiştirmedi. Bununla birlikte, GC-1 hücrelerindeki ROS seviyeleri, Cis ile tedavi edilen gruplarda belirgin şekilde azaldı (Şekil 3A). Ayrıca, Cis'e tabi tutulan GC-1 hücrelerinde de LPO'da bir azalma gözlendi (Şekil 3B).

Cis'in germ hücrelerini hipoksik hasardan koruduğu mekanizmayı daha fazla araştırmak için apoptozu değerlendirmek için TUNEL boyama ve Western blot analizleri yapıldı. TUNEL boyama (Şekil 3C), model ve DMSO gruplarında önemli apoptoz gösterdi. Ancak, Cis tedavisi ile daha az apoptotik hücre gözlendi, bu da Cis tedavisinin GC-1 hücre apoptozunu azalttığını gösterdi. Ek olarak, moleküler mekanizmayı doğrulamak için PARP, Kaspaz-3, Bax ve Bcl-2 ifadesi ölçüldü. Şekil 3D'de gösterildiği gibi, hipoksi altında GC-1 hücrelerinde Caspase-3 ve PARP aktive edildi ve bu aktivasyon Cis tedavisi ile inhibe edildi. Ayrıca model grubunda Bax/Bcl-2 oranı kontrol grubuna göre daha yüksekti ve Cis tedavisi Bax/Bcl-2 oranını azalttı (Şekil 3D). Bu veriler, Cis'in hipoksi kaynaklı oksidan hasarı azaltmak için potansiyel bir kapasiteye sahip olduğunu ve bu koruyucu etkinin, ROS birikimini azaltarak ve Kaspaz ile ilişkili apoptoz yolu aktivasyonunu inhibe ederek elde edilebileceğini gösterdi.

OS'yi inhibe eden enzimatik mekanizma, glutatyon redüktaz (GR), glutatyon peroksidaz (GPx) ve süperoksit dismutaz (SOD) gibi serbest radikal temizleyicileri içerir [23]. OS'yi inhibe eden enzimatik mekanizma, hücrelerde ve dokularda oksidatif hasarı önlemede önemli bir rol oynar [23]. GC-1 hücrelerinde hipoksi kaynaklı OS'nin Cis inhibisyonunun potansiyel mekanizmasını daha fazla doğrulamak için GR, GPx ve SOD aktiviteleri ölçüldü. Sonuçlar, kontrol grupları ile karşılaştırıldığında GR, GPx ve SOD aktivitelerinin hepsinin önemli ölçüde (P < 0.01, Şekil 3E) hipoksi altında azaldığını ve Cis tedavisinin aktivitelerini belirgin şekilde eski haline getirdiğini ortaya koydu. Hipoksiye maruz kalan GC-1 hücreleri (P < 0.05, Şekil 3E), bu bileşiklerin güçlü endojen antioksidan sistemi aktive edebileceğini düşündürür.

Cis'in hipobarik hipoksi kaynaklı sıçanlarda üreme üzerindeki etkileri.

Hipobarik hipoksinin erkek sıçanlar üzerindeki etkilerini belirlemek için önce hipobarik hipoksinin neden olduğu sıçanlarda testislerin morfolojik değişikliklerini test ettik. HE boyama sonuçları, kontrol grubunda bazal membrandan lümene kadar çeşitli aşamalardaki normal spermatojenik hücrelerin düzenli bir şekilde düzenlendiğini ve tübül lümenlerinde olgun spermin görülebildiğini gösterdi (Şekil 4A). Kontrollerle karşılaştırıldığında, model grubunda testis dokusunda patolojik değişiklikler gözlendi, testis epitel hücrelerinin bazal zarı gevşek bir şekilde düzenlenmişti, spermatojenik epitel aşırı derecede inceydi ve germ hücrelerinin seviyesi ve sayısı belirgin şekilde azaldı (Şekil 4A). .

Bununla birlikte, Cis ile tedavi, in vivo olarak hipobarik hipoksinin neden olduğu testiküler hasarın histolojisini önemli ölçüde iyileştirmiştir (Şekil 4A). Ayrıca vücut ağırlığını, testis ağırlığını, epididim ağırlığını ve seminal vezikül bezi ağırlığını ölçtük, bu da üreme organı indeksinin (üreme organı/vücut ağırlığı oranı) hesaplanmasına yol açtı. Şekil 4B-D'de gösterildiği gibi, üreme organı indeksi (testisler, epididim ve seminal vezikül bezi) model grubunda (P < 0.01), kontrol grubuna göre belirgin şekilde daha düşüktü. Bununla birlikte, hipobarik hipoksinin sıçanların üreme organı indeksi üzerindeki etkisi Cis tedavisiyle tersine çevrildi (Şekil 4B-D).

Daha sonra, testiküler fonksiyon hasarını aydınlatmak için erkek sıçan sperminin akrozom enzim aktivitesi ve canlı sperm oranı da ölçüldü. Şekil 4E, 4F'de gösterildiği gibi, model grup farelerinde akrozom enzim aktivitesi ve sperm hareketliliği, kontrol grubundakinden daha düşüktü (P < 0.01). Bununla birlikte, model grubundaki farelerle karşılaştırıldığında, 8 mg/kg/gün Cis (P < 0.05) (Şekil 4D) ile tedavi edilen farelerde akrozom enzim aktivitesi geri yüklendi.

Ayrıca, Şekil 4F'de gösterildiği gibi, Cis ile tedavi de canlı sperm oranını arttırdı; 8 mg/kg/d Cis ile tedavi edilen sıçanların tümü canlı sperm oranında önemli ölçüde artış gösterdi (55,83 ± 6,03 yüzde , P < 0,05; 69,{9}} ± yüzde 2,29 , P < 0,01;52,33 ± yüzde 3,40 , P< 0.05; and 53.67 ± 2.25%, P < 0.05 respectively) when compared with the model rats (43.83 ± 4.01%).

Birlikte ele alındığında, bu sonuçlar hipobarik hipoksik ortamın erkek sıçanlarda testiküler morfolojik değişikliklere, üreme organı kilo kaybına ve testiküler fonksiyon hasarına yol açtığını ve Cis'in üreme organlarını hipoksi kaynaklı hasardan etkili bir şekilde koruyabileceğini gösterdi.

Hipobarik hipoksinin neden olduğu sıçanların testislerinde Cis'in OS üzerindeki etkileri.

Sıçanların testislerindeki ROS ve LPO seviyeleri, Cis'in hipobarik hipoksi kaynaklı OS üzerindeki etkilerini analiz etmek için ölçüldü. ROS analizi, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, model grubundaki testislerdeki ROS seviyelerinin önemli ölçüde arttığını ortaya çıkardı (P < 0.01 Şekil 5A). Tersine, normoksik koşullarla (Şekil 5B) karşılaştırıldığında hipobarik hipoksi altında testislerde LPO önemli ölçüde yükselmiştir (P < 0.01). Bununla birlikte, Cis tedavisi, Cis-B'nin diğer Cis'den daha iyi etkiler gösterdiği yukarıdaki değişiklikleri (P < 0.05) değiştirdi (Şekil 5A, 5B). Cis, in vivo olarak hipobarik hipoksik koşullar altında OS'yi azaltarak testisleri koruyor gibi görünüyordu.

Ek olarak, Cis'in hipobarik hipoksi kaynaklı testiküler fonksiyon hasarına karşı koruma mekanizmasını daha fazla değerlendirmek için apoptoz analizleri yapıldı. TUNEL boyama sonuçları (Şekil 5C), kontrol grubuyla karşılaştırıldığında model grubunda önemli apoptoz olduğunu gösterdi. Ancak Cis (8 mg/kg/d) tedavisinden sonra daha az apoptotik hücre oluştu (P < 0.05) (Şekil 5C). Western blot verileri ayrıca hipoksi ve hipobarik tedavinin Kaspaz-3 ve PARP'nin aktivasyonuna ve testis dokusunda artan Bax/Bcl-2 oranına yol açarak apoptozda bir artışa işaret ettiğini gösterdi (Şekil 5D). Ek olarak, farklı Cis tedavisi türleri testis dokusunda apoptozu önemli ölçüde azalttı (Şekil 5D). Benzer şekilde, testis dokusunun IHC analizi de benzer sonuçlar gösterdi (Ek Şekil 1).

Hipobarik hipoksi tarafından tetiklenen Cis-azaltılmış OS mekanizmasını doğrulamak için testis dokusunda GR, GPx ve SOD aktivitelerini ayrıca test ettik. Şekil 5E'de gösterildiği gibi, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, hipobarik hipoksi tedavisi GR, GPx ve SOD aktivitelerini önemli ölçüde azalttı (P < 0.01). Bununla birlikte Cis tedavisi, hipobarik hipoksi ile tedavi edilen sıçanlarda testis dokusunun enzim aktivitelerini (GR, GPx ve SOD) eski haline getirdi (P < 0.05). Sonuç olarak, Cis'in hipobarik hipoksi koşulları altında güçlü bir endojen antioksidan enzim savunma mekanizmasını aktive ederek testisleri koruduğu görüldü.

Tartışma

Yüksek rakımlı bölgelerde hipobarik hipoksinin, erkek üreme sistemi de dahil olmak üzere insanlarda birden fazla sistemi etkilediği bilinmektedir [4, 20]. Son deneysel araştırmalar, hipobarik hipoksinin erkek üreme sistemini nasıl bozduğuna dair mekanizmaları anlamaya yöneliktir. Bu çalışmada, Cistanches Herba'dan elde edilen Cis ekstraktının hipoksi kaynaklı üreme hasarı üzerindeki terapötik etkisi araştırıldı. Sonuçlar, Cis'in hipoksi kaynaklı ROS birikimini ve endojen antioksidan enzimlerin aktivitesini artırarak OS'yi azaltarak erkek üreme sistemini hipoksik hasardan koruyabileceğini gösterdi.

ROS, insan fizyolojisi ve patolojisinde hayati bir rol oynayan oksijen türevi serbest radikallerdir. Düşük ROS dozları sperm kapasitasyonu, akrozom reaksiyonu ve spermatozoa-oosit füzyonu için gereklidir [24, 25]. Bununla birlikte, aşırı ROS birikimi sıklıkla germ hücrelerine ve stromal hücrelere zarar vererek erkek kısırlığına neden olur [26]. ROS, peroksidasyon yoluyla hücre zarlarına, nükleik asitlere, proteinlere, enzimlere ve diğer biyolojik makromoleküllere kolayca zarar verebilir. Ayrıca antioksidan taşıma kapasitelerini aştıklarında potansiyel hücresel ve DNA hasarına da yol açarlar. Birikmiş kanıtlar, erkek fertilitesinin patogenezinde ROS'un önemli rolünü desteklemektedir [27, 28]. ROS üretimi oksijen gerilimi ile düzenlenir. Hipoksik koşullar altında, ortamdaki mevcut oksijen azalır ve kan viskozitesi artar, böylece organizmada oksijene bağlı birçok metabolik süreç etkilenir [29, 30]. Bununla birlikte, yüksek rakımlarda daha düşük atmosferik basınç, zayıf venöz dönüşe ve kan dolaşımıyla organizmanın tüm hücrelerine taşınan oksijen miktarının azalmasına neden olarak organların ve hücrelerin hipoksisini daha da artırır [29, 30].

Bu nedenle, yüksek irtifaya maruz kalma, oksijen talebi vasküler arzı aştığında ROS üretimi ve birikimi dahil olmak üzere bir dizi hipoksik fizyolojik tepkiye yol açar. Daha önce belirtildiği gibi, ROS birikimi, en kritik olanı hücrelerde OS'ye neden olan çeşitli hücre içi etkilere yol açar.

OS, oksidasyon ve indirgeme reaksiyonları arasındaki bir dengesizliği ifade eder, bu da fazla oksidanların veya başka bir reaktandan bir elektronu kabul eden moleküllerin oluşumuna yol açar ve bu da ROS üretir [31, 32]. OS'nin yüksek irtifaya maruz kalma da dahil olmak üzere bir dizi içsel ve dışsal faktör tarafından tetiklenebildiği iyi anlaşılmıştır. Spermatozoalar, yetersiz hücre onarım sistemleri ve yüksek plazma zarı çoklu doymamış yağ asitleri içeriği göz önüne alındığında OS'ye özellikle duyarlı hücrelerdir [33]. Hipoksiye maruz bırakılan sıçanlarda yuvarlak spermatidlerde şiddetli OS'nin varlığı gözlendiğinden, testiküler ve epididimal dokular bir istisna değildir [4]. OS, DNA'nın kararlılığını etkileyerek gamet genetik materyalinin [34-36] bütünlüğünü tehlikeye atar.

Bununla birlikte, erkek gametlerdeki yüksek düzeyde DNA hasarının, epididimal sperm sayısında azalma ve kusurlu hücre yüzdesinde artışla sonuçlanan apoptoz sinyalinin aktivasyonuna yol açtığı doğrulanmıştır [28, 37]. Bu çalışmada, hipoksi, apoptosis ve hücre döngüsünün durdurulması yoluyla GC-1 hücrelerinin yaşayabilirliğini önemli ölçüde azalttı. Daha da önemlisi, artmış apoptoz oranı ve Kaspaz-3, PARP ve Bax/Bcl-2 oranının daha yüksek aktivasyonu ile hipoksi stimülasyonundan sonra FCM analiziyle önemli ölçüde artan ROS seviyeleri gösterildi, bu da ROS'un etkinleştirilebileceğini gösterir hipoksi kaynaklı doğurganlık hasarı sırasında Kaspaz sinyal yolunu aktive ederek apoptoz. Mevcut bulgular hipoksinin üreme hücrelerinde oksidatif hasara neden olarak aşırı ROS birikimine yol açtığını göstermiştir. Bu nedenle, hipoksi kaynaklı doğurganlık hasarını hafifletmek için etkili bir yaklaşım olarak hizmet edebilecek yeni antioksidanları tanımlamak anlamlıdır.

OS'ye karşı korunmak için vücutta, esas olarak enzimatik faktörlerden oluşan karmaşık bir antioksidan sistem mevcuttur. Fizyolojik koşullar altında, ROS içeriği ve antioksidan sistem belirli bir dengeyi korur. Bununla birlikte, aşırı ROS üretimi, spermin antioksidan sistemini tüketerek OS'ye yol açar, bu da sperm DNA hasarına neden olur ve doğurganlık ve gebelik oranlarının düşmesine neden olur [23]. Bu nedenle, erkek üreme sisteminde ROS aşırı üretimini ve ilgili zararlı etkileri hücresel düzeyde ele almak için farklı antioksidan stratejiler test edilmiştir [23]. Şu anda, antioksidan aktiviteye sahip bileşiklerin kullanımı ve sperm fonksiyonunun iyileştirilmesi ile ilgili literatür oldukça geniştir. Daha da önemlisi, çoğu rapor, oral antioksidan alımından sonra, sperm konsantrasyonunda ve motilitesinde iyileşmeler veya DNA hasarında azalmalar dahil olmak üzere, sperm parametrelerinde bir iyileşme tanımlamaktadır [38]. Bu nedenle, giderek artan sayıda ürolog, OS ile ilişkili problemler nedeniyle infertilite için oral antioksidanlar reçete etmektedir [39]. Bu antioksidanlar başlıca karnitinler, vitaminler, çinko, melatonin ve doğal bileşikleri içerir [23, 40].

Şu anda, ilaç ekstraksiyon teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, artan sayıda TCM özütlerinin de erkek kısırlığını azalttığı düşünülmektedir çünkü bu antioksidanlar OS'nin yıkıcı etkilerini azaltabilir [41]. Yüce A. ve ark. 2013 yılında tarçının testislerdeki oksidatif ve antioksidan denge ve sperm kalitesi üzerinde yararlı etkileri olduğunu bildirmiştir [42]. Zhang L ve ark. kurkuminin hastalarda sperm hareketliliğini önemli ölçüde iyileştirdiğini ve H2O2'yi azalttığını göstermiştir [43]. Ek olarak, yaban mersini, çiğdem sativus, nar tohumları ve yeşil çay gibi çeşitli diğer bitki özlerinin de antioksidan mekanizmalar yoluyla üreme sistemini koruduğu gösterilmiştir [27, 44-47]. Cistanches Herba, diğer durumların yanı sıra kısırlığın tedavisi için olumlu bir güvenlik profiline ve geniş tıbbi işlevlere sahip olan önemli bir GÇT'dir [13]. Modern farmakolojik araştırmalar, Cistanches Herba'nın antioksidan, antienflamatuar, hepatoprotektif ve anti-nörodejeneratif hastalık aktiviteleri gibi çeşitli aktivitelere sahip olduğunu göstermiştir [13, 48]. Bu nedenle, Cistanches Herba'dan elde edilen özler, fraksiyonlar veya bileşikler, kısırlığın tedavisi için potansiyel antioksidan özelliklere sahip olabilir.

Bitkilerde doğurganlığı artıran aktif maddeler arasında PhG'ler, saponinler, oksijenli uçucu bileşikler ve alkaloidler gibi çeşitli kimyasal gruplar bulunur [41]. PhG'lerin farmakolojik aktivite çalışmaları, PhG'lerin antioksidasyon, antiradyasyon nörokoruma ve cinsel fonksiyon geliştirme gibi çok çeşitli biyoaktiviteler sergilediğini göstermiştir [49, 50]. Bu faaliyetler arasında antioksidasyon giderek daha fazla dikkat çekmektedir. PhG'lerin bazı tek bileşenlerinin veya fraksiyonlarının, çeşitli kimyasallar tarafından indüklenen germ hücre apoptozunu inhibe ettiği rapor edilmiştir ve bunların in vitro antioksidasyon kapasiteleri, çeşitli hayvan modellerinde in vivo olarak da gösterilmiştir [51, 52]. Bu sonuçlar, PhG'lerin erkek kısırlığının tedavisi için çekici bir aday olabileceğini göstermektedir. Cis, Cistanches Herba'dan izole edilebilen aktif bir PhG'dir.

Bu çalışmada, Cis'in hipoksi ile tedavi edilen hücreler veya bir sıçan modeli üzerindeki etkilerini araştırdık ve altta yatan moleküler mekanizmaları araştırdık. Cis, GC-1 hücrelerinde hipoksi kaynaklı canlılıktaki azalmalar ve apoptozdaki artışlar üzerinde koruyucu aktiviteler sergiledi ve ayrıca in vivo olarak sıçanların üreme sisteminde hipoksi kaynaklı hasar üzerinde koruyucu bir etki gösterdi. Normoksik gruplara kıyasla hipoksi altında GR, GPx ve SOD aktivitelerinde önemli bir azalma gözlenirken, GR, GPx ve SOD'un spesifik aktiviteleri testislerde veya Cis ile tedavi edilen GC-1 hücrelerinde önemli ölçüde arttı. Cis, testisleri ve GC-1 hücrelerini hipoksik koşullar altında antioksidan enzimlerin aktivitelerini artırarak koruyor gibi görünüyordu.

Enzim antioksidanları esas olarak süperoksit anyonlarını temizleyerek işlev görür, böylece kısırlığı önlemek için lipid peroksidasyonunu ve DNA hasarını önler. Enzimatik antioksidan mekanizmalar, oksidatif hasarın önlenmesinde çok önemli bir rol oynamaktadır [23]. OS'ye karşı enzimatik mekanizma, serbest radikal temizleyicileri ve GR, GPx ve SOD dahil olmak üzere glutatyona bağımlı enzimleri içerir [12]. Antioksidan enzimlerin erkek üreme sistemi için gerekli olduğu iyi anlaşılmıştır. Bu çalışmada, hipobarik hipoksi altında azalmış antioksidan enzim aktivitelerinin etkisine, önceki raporlarla tutarlı olarak model grubunda artan ROS ve LPO eşlik etti [12].

Bununla birlikte, Cis uygulaması, daha önce önerildiği gibi, hipobarik hipoksi kaynaklı hasarı önlemek için Cistanches Herba'nın uygulanmasına yönelik stratejilerin geliştirilmesini mümkün kılarak, GC-1 hücrelerinde ve farelerin testislerinde antioksidan enzim aktivitelerinin iyileşmesine yol açtı. Mevcut sonuçlar, Cis ile tedavinin sıçanlarda hipoksi kaynaklı germ hücre hasarını kısmen azalttığını göstermesine rağmen, üremeyi koruyucu etkilerinin tam resmini ortaya çıkarmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Örneğin, Cis'in spesifik mekanizması, antioksidan enzimlerin aktivitesini etkiler. Ek olarak, Cis hipoksinin neden olduğu üreme hasarından yalnızca kısmen kurtulduğu için başka herhangi bir mekanizmanın da geçerli olup olmayacağı sorusu vardır. Son olarak, Cis'in eşey hücreleri üzerinde doğrudan büyümeyi teşvik edici bir etkisinin olup olmadığı da dikkate alınmalıdır.

Sonuçlar

Genel olarak, bu çalışmanın bulguları, hipoksi kaynaklı erkek üreme hasarının tedavisi için bir antioksidan olarak Cis'in potansiyelini vurgulamaktadır. Cis, antioksidan enzim aktivitesini eski haline getirerek, ROS kaynaklı OS'yi azaltarak, aynı anda hücre canlılığını artırarak ve apoptozu azaltarak hipoksi kaynaklı erkek üreme hasarına karşı koruma sağlayabilir. Daha da önemlisi, bu çalışmada incelenen Cis alt tiplerinin (Cis-A, Cis-B, Cis-C ve Cis-H) tümü üreme sistemi üzerinde belirli bir koruyucu etki gösterdi ve Cis-B en önemli etkiyi gösterdi. Bu nedenle, kesin altta yatan mekanizma daha fazla araştırma gerektirse de, Cis'in hipoksi kaynaklı erkek üreme hasarının tedavisi için iyi bir aday antioksidan olabileceğini düşünüyoruz.

teşekkürler

Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 81672535; 82002686) ve Çin Halk Kurtuluş Ordusu'ndan (Tıp Bilimi Araştırma Fonu; No. 16QNP114) alınan bağışlarla desteklenmiştir.

Çıkar çatışmasının açıklanması

Hiçbiri.

Referanslar

[1] Bracke A, Peeters K, Punjabi U, Hoogevijs D ve Dewilde S. Erkek idiyopatik kısırlığının altında yatan moleküler mekanizmalar için bir araştırma. Reprod Biomed Çevrimiçi 2018; 36: 327-339.

[2] Agarwal A, Mulgund A, Hamada A ve Chyatte MR. Dünya çapında erkek kısırlığına benzersiz bir bakış. Üreme Biol Endokrinol 2015; 13: 37.

[3] Jankovic Velickovic L ve Stefanovic V. Hipoksi ve spermatogenez. Uluslararası Urol Nefrol 2014; 46: 887-894.

[4] Farias JG, Bustos-Obregon E, Orellana R, Bucarey JL, Quiroz E ve Reyes JG. Kronik hipobarik hipoksinin testis histolojisi ve yuvarlak spermatid oksidatif metabolizması üzerindeki etkileri. Androloji 2005; 37: 47-52.

[5] Liao W, Cai M, Chen J, Huang J, Liu F, Jiang C ve Gao Y. Hipobarik hipoksi, sıçanlarda spermatogenez üzerinde zararlı etkilere neden olur. Üreme 2010; 139: 1031-1038.

[6] Paul C, Teng S ve Saunders PT. Tek, hafif, geçici bir skrotal ısı stresi, fare testislerinde germ hücre ölümüne neden olan hipoksi ve oksidatif strese neden olur. Biol Reprod 2009; 80: 913-919.

[7] Gasco M, Rubio J, Chung A, Villegas L ve Gonzales GF. Erkek sıçanlarda yüksek irtifaya maruz kalmanın spermatogenez ve epididimal sperm sayısı üzerindeki etkisi. Androloji 2003; 35: 368- 374.

[8] Zepeda AB, Figueroa CA, Calaf GM ve Farias JG. Hipobarik hipoksinin neden olduğu oksidatif streste erkek üreme sistemi ve antioksidanlar. Androloji 2014; 46: 1-8.

[9] Quindry J, Dumke C, Slivka D ve Ruby B. Yüksek irtifada aşırı egzersizin insanlarda oksidatif stres üzerindeki etkisi. J Physiol 2016; 594: 5093-5104.

[10] Otasevic V, Stancic A, Korac A, Jankovic A ve Korac B. İnsan erkek doğurganlığında reaktif oksijen, nitrojen ve kükürt türleri. Hücresel sinyalleşme ve patolojinin kavşağı. Biyofaktörler 2020; 46: 206-219.

[11] Bui AD, Sharma R, Henkel R ve Agarwal A. Reaktif oksijen türlerinin sperm DNA'sı üzerindeki etkisi ve erkek infertilitesindeki rolü. Androloji 2018; 50: e13012.

[12] Bisht S, Faiq M, Tolahunase M ve Dada R. Oksidatif stres ve erkek kısırlığı. Nat Rev Urol 2017; 14: 470-485.

[13] Fu Z, Fan X, Wang X ve Gao X. Cistanches Herba: kimyası, farmakolojisi ve farmakokinetik özelliğine genel bir bakış. J Ethnopharmacol 2018; 219: 233-247.

[14] Wang T, Chen C, Yang M, Deng B, Kirby GM ve Zhang X. Cistanche tubulosa etanol ekstresi, testiküler steroidojenik enzimlerin indüklenmesiyle sıçan cinsiyet hormonu seviyelerine aracılık eder. Eczacı Biyolü 2016; 54: 481-487.

[15] Wong HS ve Ko KM. Herba Cistanches, H9c2 kardiyomiyositlerde mitokondriyal solunumdan üretilen reaktif oksijen türleri ile hücresel glutatyon redoks döngüsünü uyarır. Eczacı Biyolü 2013; 51: 64-73.

[16] Wang N, Ji S, Zhang H, Mei S, Qiao L ve Jin X. Herba mesafeleri: anti-aging. Yaşlanma Dis 2017; 8: 740-759.

[17] Gu C, Yang X ve Huang L. Cistanches Herba: Bir Nörofarmakoloji İncelemesi. Ön Eczacılık 2016; 7: 289.
[18] Yan Q, He B, Hao G, Liu Z, Tang J, Fu Q ve Jiang CX. KLF9, oksidatif stresi artırarak kardiyomiyositlerde iskemik hasarı şiddetlendirir. Hayat Bilimi 2019; 233: 116641.

[19] Xu F, Guo G, Zhu W ve Fan L. İnsan spermi akrozom fonksiyon tahlilleri, in vitro fertilizasyon oranını öngörmektedir: retrospektif bir kohort çalışması ve meta-analiz. Reprod Biol Endokrinol 2018; 16: 81.

[20] Farias JG, Puebla M, Acevedo A, Tapia PJ, Gutierrez E, Zepeda A, Calaf G, Juantok C ve Reyes JG. Aralıklı hipobarik hipoksi altında sıçan testisinde ve epididimde oksidatif stres: askorbat takviyesinin koruyucu rolü. Androl 2010; 31: 314-321.

[21] Saleh RA, Agarwal A, Nada EA, El-Tonsy MH, Sharma RK, Meyer A, Nelson DR ve Thomas AJ. İdiyopatik ve erkek faktörü infertilitesi olan erkeklerde artan sperm DNA hasarının seminal oksidatif stres üzerine olumsuz etkileri. Fertil Steril 2003; 79 Ek 3: 1597-1605.

[22] Aitken RJ ve Baker MA. Spermatozoada apoptozun nedenleri ve sonuçları; infertiliteye katkıları ve gelişim üzerindeki etkileri. Uluslararası J Dev Biol 2013; 57: 265-272.

[23] Martin-Hidalgo D, Bragado MJ, Batista AR, Oliveira PF ve Alves MG. Antioksidanlar ve erkek doğurganlığı: moleküler çalışmalardan klinik kanıtlara. Antioksidanlar (Basel) 2019; 8: 89.

[24] Drevet JR. Antioksidan glutatyon peroksidaz ailesi ve spermatozoa: karmaşık bir hikaye. Mol Hücre Endokrinol 2006; 250: 70-79.

[25] Aitken RJ, Clarkson JS, Hargreave TB, Irvine DS ve Wu FC. Oligozoospermi vakalarında kusurlu sperm fonksiyonu ile reaktif oksijen türlerinin oluşumu arasındaki ilişkinin analizi. Androl 1989; 10: 214-220.

[26] Agarwal A, Sharma RK, Nallella KP, Thomas AJ, Jr, Alvarez JG ve Sikka SC. Erkek faktörü kısırlığının bağımsız bir belirteci olarak reaktif oksijen türleri. Fertil Steril 2006; 86: 878- 885.

[27] Zepeda A, Aguayo LG, Fuentealba J, Figueroa C, Acevedo A, Salgado P, Calaf GM ve Farias J. Yaban mersini özleri testisleri farelerde hipobarik hipoksi kaynaklı oksidatif stresten korur. Oxid Med Cell Longev 2012; 2012: 975870.

[28] Yang S, Zhang W, Xuan LL, Han FF, Lv YL, Wan ZR, Liu H, Ren LL, Gong LL ve Liu LH. Akebia Saponin D, endotel hücrelerinde oksidatif stres kaynaklı apoptozu azaltarak ApoE(-/-) farelerde ateroskleroz oluşumunu inhibe eder. Ateroskleroz 2019; 285: 23-30.

[29] Saxena DK. Erkek rhesus maymunlarının semen özellikleri ve testis morfolojisi üzerindeki aralıklı irtifa maruziyeti ile hipoksinin etkisi. Uluslararası J Biyometeorol 1995; 38: 137- 140.

[30] Verratti V, Berardinelli F, Di Giulio C, Bosco G, Cacchio M, Pellicciotta M, Nicolai M, Martinotti S ve Tenaglia R. Kronik hipoksinin erkek fertilitesinde geri dönüşümlü bozulmaya neden olduğuna dair kanıt. Asyalı J Androl 2008; 10: 602-606.

[31] Henkel RR. Lökositler ve oksidatif stres: sperm fonksiyonu ve erkek doğurganlığı için bir ikilem. Asyalı J Androl 2011; 13: 43-52.

[32] Tremellen K. Oksidatif stres ve erkek kısırlığı--klinik bir bakış açısı. Hum Reprod Güncellemesi 2008; 14: 243-258.

[33] Saradha B ve Mathur PP. Yetişkin erkek sıçanların epididimlerinde lindan tarafından oksidatif stresin indüklenmesi. Environ Toxicol Pharmacol 2006; 22: 90-96.

[34] Aitken RJ ve Roman SD. Testislerde antioksidan sistemler ve oksidatif stres. Adv Exp Med Biol 2008; 636: 154-171.

[35] Wagner H, Cheng JW ve Ko EY. Erkek infertilitesinde reaktif oksijen türlerinin rolü: Literatürün güncellenmiş bir derlemesi. Arap J Urol 2018; 16: 35-43.

[36] Agarwal A, Saleh RA ve Bedaiwy MA. İnsan üremesinin patofizyolojisinde reaktif oksijen türlerinin rolü. Fertil Steril 2003; 79: 829-843.

[37] Redza-Dutordoir M ve Averill-Bates DA. Reaktif oksijen türleri tarafından apoptoz sinyal yollarının aktivasyonu. Biochim Biophys Açta 2016; 1863: 2977-2992.

[38] Zengerling F ve Schmidt S. [Erkek kısırlığı için antioksidanlar]. Üroloji A 2016; 55: 956- 959.

[39] Esteves SC ve Agarwal A. Erkek kısırlığında yeni kavramlar. Uluslararası Braz J Urol 2011; 37: 5-15.

[40] Pisoschi AM ve Pop A. Oksidatif stres kimyasında antioksidanların rolü: bir gözden geçirme. Eur J Med Chem 2015; 97: 55-74.

[41] Tahvilzadeh M, Hajimahmoodi M, Toliyat T, Karimi M ve Rahimi R. Geleneksel Fars tıbbında sperm anormalliklerinin tedavisi için şifalı bitkilere yönelik kanıta dayalı bir yaklaşım. Androloji 2016; 48: 860-879.

[42] Yüce A, Türk G, Çeribaşı S, Sönmez M, Çiftçi M ve Güvenç M. Tarçın (Cinnamomum zeylanicum) kabuğu yağının testis antioksidan değerleri, apoptotik germ hücresi ve sperm kalitesi üzerindeki etkileri. Androloji 2013; 45: 248-255.

[43] Zhang L, Diao RY, Duan YG, Yi TH ve Cai ZM. Lökositospermide kurkuminin insan sperm kalitesi üzerindeki in vitro antioksidan etkisi. Androloji 2017; 49: e12760.

[44] Heidary M, Vahhabi S, Reza Nejadi J, Delfan B, Birjandi M, Kaviani H ve Givrad S. Effect of safran on semen parameter of infertile men. Urol J 2008; 5: 255-259.

[45] Safarinejad MR, Shafiei N ve Safarinejad S. İdiyopatik oligoastenoteratozoospermisi olan kısır erkeklerde safranın (Crocus sativus Linn.) semen parametreleri ve seminal plazma antioksidan kapasitesi üzerindeki etkisinin prospektif, çift kör, randomize, plasebo kontrollü bir çalışması. Fitother Res 2011; 25: 508-516.

[46] Kolahdooz M, Nasri S, Modarres SZ, Kianbakht S ve Huseini HF. Nigella sativa L. tohum yağının kısır erkeklerde anormal semen kalitesi üzerindeki etkileri: randomize, çift kör, plasebo kontrollü bir klinik çalışma. Bitki Tıbbı 2014; 21: 901-905.

[47] Jiao N, Chen Y, Zhu Y, Wang W, Liu M, Ding W, Lv G, Lu J, Yu B ve Xu H. Catalpol'ün AGE'lerin baskılanması yoluyla diabetes mellitus kaynaklı erkek üreme hasarı üzerindeki koruyucu etkileri /RAGE/Nox4 sinyal yolu. Hayat Bilimi 2019; 116736.

[48] ​​Xiong Q, Kadota S, Tani T ve Namba T. Cistanche Deserticola kaynaklı feniletanoidlerin antioksidan etkileri. Biol Pharm Bull 1996; 19: 1580-1585.

[49] Shao SY, Feng ZM, Yang YN, Jiang JS ve Zhang PC. Forsythenethosides A ve B: Forsythia suspensa'dan bir 15-üyeli halkaya sahip iki yeni feniletanoid glikozit. Org Biomol Chem 2017; 15: 7034-7039.

[50] Xue Z ve Yang B. Feniletanoid glikozitler: fitokimya, farmakolojik aktivite ve farmakokinetikte araştırma ilerlemeleri. Moleküller 2016; 21: 991.

[51] Chen W, Lin HR, Wei CM, Luo XH, Sun ML, Yang ZZ, Chen XY ve Wang HB. Cistanche Deserticola'dan elde edilen bir feniletanoid glikozit olan Echinacoside, Caenorhabditis elegans'ın ömrünü uzatır ve onları Abeta kaynaklı toksisiteden korur. Biyogerontoloji 2018; 19: 47-65.

[52] Xuan GD ve Liu CQ. [Cistanche Deserticola'nın feniletanoid glikozitlerinin (PEG) yaşlı farelerde D-galaktoz tarafından indüklenen yaşlanma karşıtı etkisi üzerine araştırma]. Zhong Yao Cai 2008; 31: 1385-1388.

Fengqi Yan1*, Xiaoliang Dou1*, Guangfeng Zhu1*, Mingyuan Xia1 , Yahui Liu3 , Xiaozi Liu3 , Guojun Wu2 , He Wang1 , Bo Zhang1 , Qiuju Shao4 , Yong Wang

1Üroloji Bölümü, Tang Du Hastanesi, Dördüncü Askeri Tıp Üniversitesi, Xi'an 710038, Shaanxi, Çin; 2Üroloji ve Nefroloji Hastanesi, Xi'an Halk Hastanesi, Xian 710100, Shaanxi, Çin; 3Temel Tıp Bilimleri Enstitüsü, Dördüncü Askeri Tıp Üniversitesi, Xi'an 710032, Shaanxi, Çin; 4Radyoterapi Bölümü, Tang Du Hastanesi, Dördüncü Askeri Tıp Üniversitesi, Xi'an 710038, Shaanxi, Çin. *Eşit katkıda bulunanlar.

1 Eylül 2020'de alındı; 18 Ocak 2021'de kabul edildi; Epub 15 Mayıs 2021; 30 Mayıs 2021 tarihinde yayınlandı

Özet: Artan kanıtlar hipoksinin erkek kısırlığının bir nedeni olduğunu ve hipoksinin oksidatif stres (OS) ile ilişkili olabileceğini göstermektedir. Cistanoside (Cis), Cistanches Herba'dan ekstrakte edilebilen ve çeşitli biyolojik fonksiyonlara sahip bir feniletanoid glikozit bileşiğidir. Bu çalışma, Cis'in hipoksinin neden olduğu üreme hasarı üzerindeki koruyucu etkilerini araştırmayı ve altta yatan spesifik mekanizmaları keşfetmeyi amaçladı. Hücre ve hayvan hipoksi deneysel modelleri oluşturuldu ve Cis'in farklı alt tiplerinin erkek üreme sistemi üzerindeki koruyucu etkileri hem in vitro hem de in vivo olarak değerlendirildi. Sonuçlar, hipoksinin, artan OS ile ilişkili olan hücre döngüsü durması ve apoptoz aktivasyonu yoluyla GC-1 hücrelerinin yaşayabilirliğini önemli ölçüde azalttığını gösterdi. Ayrıca Cis, hem in vitro hem de in vivo olarak güçlü antioksidan etkiler göstererek antioksidan enzim aktivitelerini önemli ölçüde geri yükler ve reaktif oksijen türlerinin (ROS) seviyelerini düşürürken hücre canlılığını artırır ve apoptozu azaltır. Daha da önemlisi, burada incelenen Cis alt tiplerinin (Cis-A, Cis-B, Cis-C ve Cis-H) tümü, Cis-B'nin etkilerinin en önemli olduğu belirli antioksidan etkiler göstermiştir. Bu çalışma Cis'in testislerde ve GC{7}} hücrelerinde antioksidan enzim aktivitelerini etkileyerek hipoksi kaynaklı OS'nin zararlı etkilerini önemli ölçüde azalttığını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Cistanoside, hipobarik hipoksi, erkek infertilitesi, oksidatif stres, üremenin korunması

For more information:1950477648nn@gmail.com