基于线粒体通透性转化研究知柏地黄丸提高解脲脲体感染大鼠精子活力的机制

Male infertility, which is a serious disease threat to human health, is mainly caused by the low sperm motility, and the infection of reproductive infection, endocrine disorders, physical and chemical and drug factors are the main reason for the low sperm motility. Pathogenesis and treatment of low sperm motility caused by infection of Ureaplasma urealyticum (UU) is still the problem facing the medical profession, and the prevention and treatment of this disease is significance. This study uses an famous prescription named ZhiBai DiHuang Pill (which is from "Yi Zong Jin Jian") exerting factors, with UU infection animal and cell model was established for subjects by flow cytometry, Western blot, RT-PCR, high performance liquid phase chromatography technology, research ZhiBai DiHuang Pill improve UU infection rat sperm motility by regulating sperm mitochondrial permeability conversion, stabilization of mitochondrial membrane potential, mitochondrial energy metabolism of ZhiBai DiHuang Pill intervention UU infection of spermatogenic cells, mitochondrial energy metabolism effects of sperm quality changes correlation. From the gene transcription and protein expression levels and elucidate the mechanism of male infertility caused by UU infection and ZhiBai DiHuang Pill in the treatment of UU infection caused by low sperm motility provide experimental and theoretical foundation.

男性不育是一种严重威胁人类健康的男性疾病，精子活力低下是男性不育的重要原因之一，多由生殖道感染、内分泌失调、理化和药物因素所致。解脲脲原体（UU）感染所致精子活力低下的发病机制与治疗仍然是医学界面临的难题，防治本类疾病具有非常重要的意义。本研究采用出自《医宗金鉴》的知柏地黄丸为施加因素，以UU感染建立动物及细胞模型为受试对象，运用流式细胞术、Western-blot、RT-PCR、高效液相色谱法等技术，研究知柏地黄丸提高UU感染大鼠精子活力是否通过调控精子线粒体通透性转化，稳定线粒体膜电位，影响线粒体能量代谢，探讨知柏地黄丸干预UU感染对生精细胞线粒体能量代谢的影响与精子质量指标变化的相关性。从基因转录与蛋白表达水平，阐明UU感染所致男性不育的部分机制，为知柏地黄丸治疗UU感染所致精子活力低下提供实验与理论依据。

不孕不育是影响人类健康及社会和谐的全球性问题。近年来国内外文献报道显示男性不育的发病率逐年升高。生殖系统感染是男性不育的重要病因之一，其中解脲脲原体（UU）感染最为常见，目前男性不育症的总体疗效欠佳，主要原因就是缺乏对UU感染明确有效的药物。而男性不育症的发病机制仍不清楚，亟待深入研究。.本项目以 UU感染对睾丸组织精子质量影响及机理探讨的系列前期研究结果为基础，以知柏地黄丸治疗UU感染所致精子活力低下症的临床疗效为依据，采用体外培养大鼠生精细胞，建立UU感染的细胞模型，及通过UU标准菌珠经SD雄性大鼠膀胱接种，建立UU感染睾丸的动物模型，同时设正常对照组、强力霉素对照组、强力霉素+知柏地黄丸(低、中、高剂量组)、模型对照组，运用透射电子显微镜、Westernblot 法、抑制剂终止法、反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法、高效液相色谱法等技术手段，探讨UU感染性不育症精子活力低下与生精细胞线粒体微结构的关系。得到以下结论：①知柏地黄丸可能通过抑制或杀灭大鼠睾丸组织中的解脲脲原体，减少解脲脲原体感染对大鼠睾丸组织生精细胞的损伤，提高大鼠精液质量。②知柏地黄丸可能通过调节解脲脲原体感染大鼠精子mPTP开放，调控ANT/VDAC蛋白复合体的转运功能，保证了ATP、ADP在线粒体与胞浆间的有效转运，维护了大鼠精子线粒体正常的呼吸链偶联和细胞呼吸功能，提升精子的能量供给，从而使精子的运动能力及活力得以提高。③知柏地黄丸含药血清能改善UU感染的生精细胞活性，提高存活率；④知柏地黄丸含药血清能有效提高UU感染的生精细胞线粒体ANT4转运活性；⑤知柏地黄丸含药血清能有效上调UU感染的生精细胞中VDAC2、Cyp-D蛋白和mRNA表达水平，下调VDAC1蛋白和mRNA表达水平。总之，知柏地黄丸可能通过抑制UU感染引起的VDAC1的过度激活，上调VDAC2和Cyp-D mRNA和蛋白表达，上调ANT4的转运活性，进而明显改善线粒体结构的破坏，对线粒体起到修复与保护作用，最终改善生精细胞的活力。