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巴戟天多糖激活SIRT1/PGC-1α通路以减轻Leydig TM3细胞的氧化损伤

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这项研究为何重要

许多夫妻在受孕方面遇到困难,在很大一部分病例中问题出在男性一侧。一个常见的原因是负责产生睾酮并协助形成健康精子的睾丸细胞受损。本研究探讨来自传统中药巴戟天的天然糖分子——多糖,是否能够保护这些细胞免受损伤并在动物体内改善精子质量。

Figure 1. 植物多糖有助于保护睾丸细胞免受氧化应激并支持更健康的精子产生。
Figure 1. 植物多糖有助于保护睾丸细胞免受氧化应激并支持更健康的精子产生。

受压的睾丸细胞问题

现代生活使我们的身体暴露于多种氧化应激源,从污染到疾病。在细胞内,这种应激表现为反应性氧族(ROS)过载,即化学活性很强的氧形式,能够损伤脂质、蛋白质和DNA。在睾丸内,这类损伤可能伤害Leydig细胞——男性体内唯一产生睾酮的细胞。当这些细胞功能受损时,精子数量下降、精子运动性变差,男性不育风险增加。

一种传统植物提出的现代问题

巴戟天是一种藤本植物,其根在中医中长期用于支持性功能和治疗与活力下降相关的状况。其富含多糖——由糖分子组成的链,通常安全并在其他器官显示出抗氧化和抗炎活性。研究人员考察了巴戟天多糖(简称MOP)是否能够保护Leydig细胞免受氧化损伤,从而有助于维持男性生殖功能。

在细胞与大鼠体内检验保护作用

为探究该问题,研究团队首先在培养皿中用小鼠Leydig细胞系开展实验。他们使用过氧化氢模拟氧化应激,导致活性氧增加、细胞衰老、能量工厂线粒体功能减弱以及睾酮生成减少。当加入MOP后,细胞生长恢复、衰老标志物下降,关键的抗氧化防御酶水平上升。线粒体恢复了膜电位、产能增加,并在荧光染色下显示出更多且更活跃的迹象。与此同时,科学家构建了一种化学物质选择性破坏睾丸中Leydig细胞的大鼠模型。正如预期,这些大鼠睾丸萎缩、睾酮低下、精子数量少且运动迟缓。连续数周每日给予MOP在很大程度上逆转了这些变化,恢复了睾丸结构、提升了精子数量和运动性,并改善了反映精子发生总体质量的评分。

Figure 2. 植物多糖抑制Leydig细胞中的活性分子,恢复线粒体功能并增强为精子提供支持的能量。
Figure 2. 植物多糖抑制Leydig细胞中的活性分子,恢复线粒体功能并增强为精子提供支持的能量。

揭示内部控制开关

接着,研究人员观察细胞内部以弄清MOP的作用机制。他们聚焦于一个调节线粒体健康的细胞控制通路——SIRT1/PGC-1α通路。在未处理与受压的Leydig细胞中,MOP均提高了SIRT1和PGC-1α的水平,以及有助于维持线粒体形态和线粒体DNA的相关蛋白。一个支持细胞存活的蛋白也有所上升。当团队加入一种阻断SIRT1的药物时,MOP的许多益处消失:氧化应激再次上升、线粒体功能丧失、保护性酶下降。这表明SIRT1是MOP帮助细胞抵抗氧化损伤的关键开关。

这对未来治疗可能意味着什么

综合来看,研究结果提示巴戟天多糖能够通过强化线粒体并激活SIRT1/PGC-1α通路来保护睾丸中产睾酮的细胞免受氧化损伤。在大鼠中,这种保护转化为更健康的睾丸和更好的精子质量,暗示MOP或相关化合物未来可能用于支持某些形式男性不育的治疗。仍需进一步的人体研究,但这项工作提供了一个详细的视角,说明一种传统疗法如何在细胞层面上有助于维护男性生殖健康。

引用: Fu, M., Wu, S., Yin, X. et al. Morinda officinalis polysaccharides activate the SIRT1/PGC-1α pathway to reduce oxidative damage in Leydig TM3 cells. Sci Rep 16, 16198 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46267-6

关键词: 男性不育, Leydig细胞, 氧化应激, 线粒体, 巴戟天