大蒜素對小鼠性腺軸影響的實驗研究

劉靈燕，董 群

(皖南醫(yī)學院 微生物學與免疫學教研室，安徽 蕪湖 241002)

大蒜素是從大蒜的球形鱗莖中提取的揮發(fā)性油狀物，是大蒜中主要生物活性成分，其化學名稱為二烯丙基三硫化物。大蒜素被譽為天然廣譜抗生素藥物［1］，具有抗菌、消炎、殺蟲、抗腫瘤、抗血小板聚集、降血壓、降血脂和增強機體免疫力等多種功能［2－6］。大蒜素對免疫系統(tǒng)的調節(jié)作用早有文獻報道，但對神經(jīng)內分泌系統(tǒng)是否有調節(jié)作用報道甚少，本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)大蒜素可以提高小鼠下丘腦-垂體-腎上腺軸的促腎上腺皮質激素和皮質醇的水平［7］，但對性腺軸的調節(jié)作用尚不清楚。本實驗給青年小鼠喂食大蒜素后，觀察大蒜素對小鼠性腺軸促性腺激素釋放激素(gonadotropin-releasing hormone，GnRH)、黃體生成素 (luteinizing hormone，LH)、睪酮(testosterone，T)和雌二醇(estradiol，E2)水平的影響。

1 材料

1．1 實驗動物 ICR清潔雄性和雌性小鼠(批號為SCXK 蘇2007-0001)，體重為18～20 g，6周齡，由揚州大學比較醫(yī)學中心提供。

1．2 實驗藥物 大蒜素膠囊由江蘇正大清江制藥有限公司生產(chǎn)(批號:H32025683)，規(guī)格:20 mg/粒。

1．3 試劑 GnRH酶聯(lián)免疫試劑盒、LH酶聯(lián)免疫試劑盒、T酶聯(lián)免疫試劑盒、E2酶聯(lián)免疫試劑盒，購于美國R＆D公司。

1．4 儀器 酶標儀(鄭州博塞生物工程有限責任公司，型號:2000型);高速冷凍離心機(上海良平儀器儀表有限公司);37℃恒溫培養(yǎng)箱(上海市躍進醫(yī)療器械一廠);生物安全柜(ESCO公司)。

2 方法

2．1 實驗動物分組將實驗動物隨機分成實驗組和對照組。

2．2 灌服大蒜素大蒜素對小鼠用藥的一般劑量為 25 mg/(kg·d)［8］，0．4 ml/只。實驗組小鼠按分組分別灌服大蒜素 0．4 ml×14 d(25 mg/kg)、0．4 ml×21 d、0．4 ml×28 d，對照組同期分別灌服等體積的生理鹽水。

2．3 取血 各組小鼠眼球取血，3 000 r/min，30 min離心，提取血清。

2．4 GnRH、LH、T、E2的檢測 用雙抗體夾心ELISA法測定各組小鼠血清GnRH、LH、T、E2的水平，具體操作嚴格按試劑盒進行。

2．5 統(tǒng)計學處理所有測定結果用均數(shù)±標準差(ˉx±s)表示。兩組間各對應指標的比較采用t檢驗，不同時點間的比較采用F檢驗和q檢驗。P＜0．05為差異有統(tǒng)計學意義。

3 結果

3．1 大蒜素對雄性小鼠GnRH、LH、T水平的影響實驗結果顯示，隨灌服時間延長，實驗組和對照組小鼠血清GnRH水平均逐漸升高(P＜0．05);當灌服大蒜素28 d時，實驗組血清GnRH水平明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0．05);灌服大蒜素14 d時，實驗組血清LH水平明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0．05)，但灌服21 d和28 d時實驗組和對照組相比差異無統(tǒng)計學意義;與對照組相比，實驗組血清T有下降趨勢，但差異無統(tǒng)計學意義(見表1)。

3．2 大蒜素對雌性小鼠GnRH、LH、E2水平的影響實驗結果顯示，與對照組相比，灌服大蒜素對雌性小鼠GnRH、LH、E2水平影響無統(tǒng)計學意義;隨灌服時間延長，實驗組和對照組小鼠血清GnRH水平逐漸升高(P＜0．05);血清E2水平均呈現(xiàn)同步較大幅度波動，實驗組21 d vs 28 d，對照組21 d vs 28 d(P＜0．05，見表 2)。

表1 雄性小鼠血清GnRH、LH、T水平(ˉx±s)Tab 1 Serum levels of GnRH，LH and T in male mice(ˉx±s)

表2 雌性小鼠血清GnRH、LH、E2水平(ˉx±s)Tab 2 Serum levels of GnRH，LH and E2 in female mice(ˉx±s)

4 討論

下丘腦、垂體與性腺之間相互調節(jié)、相互影響，形成一個完整而協(xié)調的神經(jīng)內分泌系統(tǒng)，稱為下丘腦-垂體-性腺軸(HPG)［9］。它的每個環(huán)節(jié)均有其獨特的神經(jīng)內分泌功能，下丘腦合成和分泌的GnRH是啟動下丘腦-垂體-性腺軸的一種重要神經(jīng)激素，GnRH以脈沖方式釋放至垂體門脈循環(huán)，刺激垂體卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH)的合成和釋放，LH和FSH再刺激性腺配子的生成和性腺激素的合成［10］。

本實驗發(fā)現(xiàn)，給雄性小鼠灌服大蒜素可對其下丘腦-垂體-性腺軸(HPG)產(chǎn)生影響，隨灌服時間的延長，實驗組和對照組小鼠血清GnRH水平逐漸升高，血清LH水平變化波動不大;灌服大蒜素14 d時，實驗組血清LH水平明顯低于對照組;28 d時，實驗組血清GnRH水平明顯低于對照組;與對照組相比，T有下降趨勢，但差異無統(tǒng)計學意義。與雄性小鼠相比，大蒜素對雌性小鼠下丘腦-垂體-性腺軸(HPG)產(chǎn)生的影響不明顯，這提示了大蒜素在對性腺軸的藥用效果上可能會存在性別的選擇性，其對雄性的治療效果會更明顯。從整個實驗過程中我們還發(fā)現(xiàn)，雄性小鼠和雌性小鼠，隨灌服大蒜素時間延長，其GnRH水平均逐漸增高，但雄性小鼠實驗組28 d后與對照組相比，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0．05);而同期雌性小鼠實驗組與對照組相比差異卻無統(tǒng)計學意義，這也提示了大蒜素對性腺軸的藥用效果可能存在性別選擇性。血清GnRH水平逐漸升高，推測可能是隨著小鼠發(fā)育成熟過程中，下丘腦對GnRH陣發(fā)性釋放增加所造成，發(fā)育中性成熟的第一步是下丘腦促性腺素釋放激素(GnRH)的釋放，即中樞神經(jīng)系統(tǒng)調控生殖激素的分泌首先從GnRH的神經(jīng)分泌開始，性發(fā)育的啟動伴隨著GnRH mRNA水平和Gn-RH分泌的增高，GnRH脈沖頻率和幅度水平對性腺甾類激素生成和正常的生殖功能有重要作用。雌性實驗組和對照組小鼠血清E2水平則隨灌服時間延長均呈現(xiàn)同步較大幅度的波動，小鼠6～7周齡時達到性成熟，E2水平變化可能是由于小鼠在周期性發(fā)情期E2濃度逐漸上升，排卵前第1天和第2天達到較高水平，排卵后降至基礎水平有關［11］。有研究發(fā)現(xiàn)［12］，大蒜油調節(jié)高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和總膽固醇(TC)以及血糖水平的作用在男性和女性中是不一樣的，它可以有效預防婦女冠心病(增加HDL-C，降低TC)，但會使男性HDL-C輕微下降。另外，它可以降低男性血糖水平，但對女性會增高。這與本文推測大蒜素對性腺軸藥用效果可能存在性別差異的結論一致。關于大蒜素對黃體生成素影響的問題上存在一些不同看法，Oi［13］通過在給大鼠喂食高蛋白飲食中添加大蒜素后發(fā)現(xiàn)，大蒜素會增加睪丸中睪酮水平和血漿中的LH水平;Hammami［14］通過給雄性大鼠灌服大蒜素后發(fā)現(xiàn)，大鼠血漿T下降但 LH 有所上升。Abdelmalik［15］和 Hammami［16］認為由于大蒜油可能會抑制大鼠甾體激素的合成或者使類固醇合成酶表達下降，最終導致睪酮水平的下降;本研究則認為由于LH雖在灌服14 d這一觀測點有差異，但總體上看，LH水平在實驗組和對照組中三個觀測點值相近，這就提示灌服大蒜素可能不會影響小鼠LH水平。各實驗者得出了不同的結論，可能與實驗條件、實驗方法、動物的種屬、性別、年齡等因素有關。本實驗首次發(fā)現(xiàn)大蒜素對小鼠血清GnRH具有調節(jié)作用。從另一個方面來看，大蒜素對正常小鼠的激素水平只有短暫的降低作用，說明口服大蒜素不會對正常小鼠的性激素水平產(chǎn)生副作用，這就為大蒜素作為調節(jié)性腺軸的保健品提供了一個可行依據(jù)。同時本實驗也證實了大蒜素對小鼠神經(jīng)內分泌系統(tǒng)具有調節(jié)作用。

近期研究發(fā)現(xiàn)不同種類的大蒜提取物不僅有助于小鼠睪丸功能的恢復，還可以有效防止雄性睪丸性腺功能下降［17］，大蒜提取物及其代謝物對鎘導致的雄性大鼠精子質量以及睪丸損壞具有保護作用［18－20］，大蒜可以有效恢復由于乙二胺四乙酸(EDTA)對雄性大鼠造成的睪丸組織學改變［21］，這些也都證明大蒜素對性腺軸具有保護功能。

性早熟兒童血清GnRH、LH以及性激素要高于同齡兒童，降低GnRH和性激素能有效延遲性早熟［22－23］。雄激素在某些病理過程中刺激了前列腺上皮細胞的增殖，使得細胞增殖與凋亡之間的生理平衡被打破，這使得上皮細胞處于無控制的生長狀態(tài)，進而演變成前列腺增生或者前列腺癌前病變［24］。本實驗發(fā)現(xiàn)大蒜素能降低小鼠血清中的Gn-RH含量，為臨床上預防和治療以上疾病提供一定線索。

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