Parte 2: Il cistanoside di Cistanche Herba migliora il danno riproduttivo maschile indotto dall'ipossia attraverso la soppressione dello stress ossidativo

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Fengqi Yan1*, Xiaoliang Dou1*, Guangfeng Zhu1*, Mingyuan Xia1, Yahui Liu3, Xiaozi Liu3, Guojun Wu2, HeWang1, Bo Zhang1, Qiuju Shao4, Yong Wang1

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Risultati

Effetti dell'ipossia sulle cellule GC-1

Per determinare gli effetti dell'ipossia sulle cellule germinali, abbiamo prima esaminato i cambiamenti nella vitalità cellulare dopo il trattamento dell'ipossia con diverse concentrazioni di ossigeno (20 percento, 15 percento, 10 percento, 5 percento) per 1,3, 5, e 7 giorni, rispettivamente. I risultati del test CCK-8 hanno mostrato che, rispetto al gruppo di controllo (concentrazione di ossigeno del 20%), le cellule esposte all'ipossia hanno mostrato una significativa diminuzione della vitalità (P <0,01; figura="" 1a).="" inoltre,="" il="" loro="" tasso="" di="" sopravvivenza="" era="" inversamente="" proporzionale="" alla="" concentrazione="" di="" ossigeno="" e="" diminuiva="" ulteriormente="" con="" il="" tempo="" di="" induzione.="" per="" evitare="" un="" effetto="" citotossico="" eccessivo,="" sono="" stati="" selezionati="" una="" concentrazione="" di="" ossigeno="" del="" 10%="" e="" un{14}}tempo="" di="" induzione="" giornaliero="" come="" criteri="" del="" modello="" ipossico="" per="" i="" successivi="" esperimenti="" in="">

Successivamente, è stata eseguita la colorazione FCM e immunofluorescenza per valutare ulteriormente l'alterazione della proliferazione del trattamento con ipossia delle cellule GC-1. I risultati hanno mostrato che l'ipossia potrebbe indurre l'arresto delle cellule GC-1 nella fase G1, riducendo così l'ingresso delle cellule nella fase S e inibendo la replicazione del DNA. Pertanto, l'ipossia ha ridotto significativamente l'indice di proliferazione diGC{{0}} celle (P <0,01; figura="" 1b).="" la="" colorazione="" ki-67positiva="" è="" un="" altro="" biomarcatore="" specifico="" delle="" cellule="" in="" proliferazione.="" pertanto,="" abbiamo="" anche="" esaminato="" il="" rapporto="" delle="" cellule="" ki-67-positive="" con="" o="" senza="" trattamento="" dell'ipossia.="" rispetto="" al="" gruppo="" di="" controllo,="" il="" trattamento="" dell'ipossia="" ha="" ridotto="" notevolmente="" le="" cellule="" ki-67-="" positive,="" come="" mostrato="" nella="" figura="">

Successivamente, abbiamo mirato a studiare la modalità di inibizione della vitalità cellulare GC{{0}} indotta dall'ipossia. Come riportato in letteratura, il livello di ROS è aumentato poiché i ratti sono stati esposti a un ambiente ipobarico ipossico [8, 20]. Pertanto, i livelli di ROS endogeni nelle cellule GC-1 sono stati misurati utilizzando il test FCM. I risultati hanno mostrato livelli di ROS più elevati in ipossia rispetto al gruppo di ossigeno normale (P <0, 01;="" figura="" 1d).="" l'accumulo="" di="" ros="" provoca="" una="" marcata="" compromissione="" del="" dna,="" che="" a="" sua="" volta="" provoca="" l'attivazione="" della="" via="" dell'apoptosi="" cellulare="" e="" potrebbe="" essere="" il="" principale="" fattore="" eziologico="" per="" l'aumento="" del="" rischio="" di="" infertilità="" maschile="" [21,="" 22].="" successivamente,="" abbiamo="" rilevato="" l'effetto="" di="" attivazione="" apoptotica="" dell'ipossia="" sulle="" cellule="" gc-1="" mediante="" la="" colorazione="" tunel.="" come="" mostrato="" nella="" figura="" 1e,="" il="" trattamento="" con="" l'ipossia="" ha="" comportato="" un="" aumento="" della="" fluorescenza="" tunel="" rispetto="" al="" gruppo="" di="" controllo,="" indicando="" un="" aumento="" dell'apoptosi="" nel="" gruppo="">

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Poiché il danno cellulare indotto da ROS è solitamente causato dal sistema operativo, abbiamo ulteriormente testato il sistema operativo delle cellule GC-1. Come presentato nella Figura 1F, i livelli di LPO delle cellule GC-1 nel gruppo modello erano notevolmente aumentati rispetto ai livelli di LPO delle cellule GC-1 nel gruppo di controllo. Questi risultati hanno suggerito che il danno cellulare GC-1 indotto dall'ipossia potrebbe essere correlato alla OS, che è indotta dall'accumulo di ROS.

Effetti del Cis sulla vitalità cellulare GC-1 indotta dall'ipossia in vitro.

Per indagare seCispuò prevenire gli effetti inibitori dell'ipossia sulla vitalità cellulare GC{{0}}, è stato eseguito un test CCK-8. Le cellule GC-1 sono state trattate con diversi sottotipi (Cis-A, B, C, H) e intervalli di concentrazione (0.02 μM, 0.2μM, 2 μM ) del Cis per 72 h. Il confronto del gruppo modello con il gruppo DMSO ha mostrato che DMSO non promuoveva direttamente la vitalità cellulare GC{{1{24}}}} (Figura 2A). Tuttavia, la vitalità cellulare è stata notevolmente ripristinata (P <{27}}.05) con="" i="" trattamenti="" cis.="" rispetto="" al="" gruppo="" modello,="" cis-a,="" cis-b,="" cis-c="" e="" cis-h="" hanno="" mostrato="" tutti="" alcuni="" effetti="" protettivi="" sul="" danno="" indotto="" dall'ipossia="" alla="" vitalità="" delle="" cellule="" gc-1="" e="" cis-b="" ha="" mostrato="" l'effetto="" più="" significativo="" (figura="" 2a).="" gli="" effetti="" protettivi="" di="" cis="" a="" 0.2="" μm="" erano="" significativamente="" superiori="" agli="" effetti="" protettivi="" di="" cis="" a="" 0.02="" μm,="" mentre="" la="" differenza="" tra="" 2="" μm="" e="" 0,2="" μm="" non="" era="" evidente,="" indicando="" che="" il="" gc="" ripristinato{="" {29}}="" la="" vitalità="" cellulare="" indotta="" da="" cis="" ha="" dimostrato="" un="" aumento="" dose-dipendente="" nell'intervallo="" di="" concentrazione="" da="" 0.02-0.2="" μm="" (figura="" 2a).="" pertanto,="" in="" base="" alle="" esigenze="" sperimentali,="" 0,2μm="" cis="" è="" stato="" selezionato="" come="" concentrazione="" ottimale="" nei="" seguenti="" esperimenti="" in="" vitro.="" per="" confermare="" ulteriormente="" se="" le="" cellule="" germinali="" fossero="" effettivamente="" protette="" da="" cis,="" sono="" state="" eseguite="" le="" colorazioni="" fcm="" e="" ki-67="" per="" valutare="" l'alterazione="" della="" proliferazione="" delle="" cellule="" gc-1="" dopo="" il="" trattamento="" con="" cis.="" dopo="" il="" trattamento="" con="" cis,="" la="" proporzione="" di="" gc="" -1le="" celle="" nella="" fase="" g1="" sono="" state="" ridotte.="" al="" contrario,="" più="" cellule="" sono="" entrate="" nella="" fase="" s,="" suggerendo="" che="" il="" trattamento="" con="" cis="" potrebbe="" aumentare="" l'indice="" di="" proliferazione="" delle="" cellule="" germinali="" (p=""><0,01; figura="" 2b).="" le="" statistiche="" per="" il="" ciclo="" cellulare="" gc-1="" sono="" mostrate="" in="" figure2bb.="" i="" risultati="" della="" colorazione="" ki-67="" hanno="" anche="" mostrato="" che="" il="" trattamento="" con="" cis-a,="" cis-b,="" cis-c="" e="" cis-h="" ha="" migliorato="" significativamente="" il="" rapporto="" cellulare="" ki-67-positivo="" del="" gc="" indotto="" dall'ipossia-1="" cellule="" in="" vitro="">

Figura 2. Cis ha ripristinato la vitalità cellulare GC-1 indotta dall'ipossia.

Il meccanismo del Cis protegge le cellule germinali dall'ipossia in vitro.

Per indagare se gli effetti protettivi di Cis sulle cellule GC-1 fossero correlati alla rimozione di ROS in eccesso, è stato utilizzato il colorante fluorescente DCFH-DA per rilevare i livelli di ROS in ciascun gruppo. Come mostrato nella Figura 3A, 3B, trattamento con DMSO non ha modificato il contenuto intracellulare di ROS o il livello di LPO rispetto al gruppo modello. Tuttavia, i livelli di ROS nelle cellule GC-1 sono stati notevolmente ridotti nei gruppi trattati con Cis (Figura 3A). Inoltre, è stata osservata una diminuzione di LPO anche nelle cellule GC-1 soggette a Cis (Figura 3B).

Per esplorare ulteriormente il meccanismo mediante il quale Cisprotegge le cellule germinali dal danno ipossico, sono state eseguite le analisi TUNELstaining e Western blot per valutare l'apoptosi. La colorazione TUNEL (Figura 3C) ha mostrato un'apoptosi significativa nel modello e nei gruppi DMSO. Tuttavia, con il trattamento con Cis sono state osservate meno cellule apoptotiche, il che indicava che il trattamento con Cis riduceva l'apoptosi delle cellule GC-1. Inoltre, l'espressione di PARP, Caspase-3, Bax e Bcl-2 è stata misurata per corroborare il meccanismo molecolare. Come presentato nella Figura 3D, Caspase-3e PARP sono state attivate nelle cellule GC-1 sottoipossia e questa attivazione è stata inibita dal cistrattamento. Inoltre, il rapporto Bax/Bcl-2era maggiore nel gruppo modello rispetto al gruppo di controllo e il trattamento Cis ha ridotto il rapporto Bax/Bcl-2 (Figura 3D). Questi dati indicavano che Cis aveva una potenziale capacità di attenuare il danno ossidante indotto dall'ipossia e questo effetto protettivo potrebbe essere ottenuto riducendo l'accumulo di ROS e inibendo l'attivazione della via dell'apoptosi correlata alla caspasi.

Il meccanismo enzimatico che inibisce l'OS coinvolge gli spazzini dei radicali liberi come la glutatione reduttasi (GR), la glutatione perossidasi (GPx) e la superossido dismutasi (SOD) [23]. Il meccanismo enzimatico che inibisce l'OS gioca un ruolo essenziale nella prevenzione del danno ossidativo nelle cellule e nei tessuti [23]. ]. Per convalidare ulteriormente il potenziale meccanismo dell'inibizione di Cis dell'OS indotto dall'ipossia nelle cellule GC-1, sono state misurate le attività di GR, GPx e SOD. I risultati hanno rivelato che le attività GR, GPx e SOD tutte significativamente (P <0.01, figura="" 3e)="" sono="" diminuite="" in="" caso="" di="" ipossia="" rispetto="" ai="" gruppi="" di="" controllo="" e="" il="" trattamento="" con="" cis="" ha="" ripristinato="" notevolmente="" le="" loro="" attività="" in="" gc="" -1="" cellule="" esposte="" all'ipossia="" (p=""><0,05, figura="" 3e),="" suggerendo="" che="" questi="" composti="" potrebbero="" attivare="" il="" potente="">antiossidantesistema.

Figura 3. Il meccanismo con cui Cis protegge le cellule GC-1 dal danno indotto dall'ipossia.

Effetti di Cis sulla riproduzione nei ratti indotti da ipobaricopossia.

Per determinare gli effetti dell'ipobaricoipossiasu ratti maschi, abbiamo prima testato le alterazioni morfologiche dei testicoli in ratti ipobarici indotti da ipossia. I risultati della colorazione HE hanno mostrato che nel gruppo di controllo, le cellule spermatogeniche normali in vari stadi erano disposte in modo anordinato dalla membrana basale al lume e gli spermatozoi maturi erano lumi intubuli visibili (Figura 4A). Rispetto ai controlli, nel gruppo modello sono state osservate alterazioni patologiche del tessuto testicolare, la membrana basale delle cellule epiteliali testicolari era disposta in modo lasco, l'epitelio spermatogenico era estremamente sottile e il livello e il numero di cellule germinali erano notevolmente ridotti (Figura 4A). Tuttavia, il trattamento con Cis ha notevolmente migliorato l'istologia del danno testicolare indotto dall'ipossia ipobarica in vivo (Figura 4A). Abbiamo anche misurato il peso corporeo, il peso dei testicoli, il peso dell'epididimo e il peso della ghiandola seminalevescicolare, che ha portato al calcolo dell'indice dell'organo riproduttivo (rapporto organo riproduttivo/peso corporeo). Come mostrato nella Figura 4B-D, l'indice dell'organo riproduttivo (testicoli, epididimo e vescicola seminale) era notevolmente inferiore nel gruppo modello (P <{8}}.01) rispetto="" al="" gruppo="" di="" controllo.="" tuttavia,="" l'effetto="" dell'ipossia="" ipobarica="" sull'organismo="" riproduttivo="" dei="" ratti="" è="" stato="" invertito="" con="" il="" trattamento="" cis="" (figura="">

Successivamente, sono state misurate anche l'attività dell'enzima acrosomiale e il tasso di spermatozoi vivi dello sperma di ratto maschio per chiarire il danno alla funzione testicolare. Come mostrato nella Figura 4E, 4F, l'attività dell'acrosomeenzima e la motilità degli spermatozoi erano inferiori nei ratti del gruppo modello rispetto a quella nel gruppo di controllo (P <0.01). tuttavia,="" rispetto="" ai="" ratti="" nel="" gruppo="" modello,="" l'attività="" dell'enzima="" acrosomiale="" è="" stata="" ripristinata="" nei="" ratti="" trattati="" con="" 8="" mg/kg/d="" cis(p=""><{14}}.05) (figura="" 4d).="" inoltre,="" come="" mostrato="" nella="" figura="" 4f,="" il="" trattamento="" con="" cis="" ha="" anche="" migliorato="" il="" tasso="" di="" spermatozoi="" vivi;="" i="" ratti="" trattati="" con="" 8="" mg/kg/die="" di="" cis="" hanno="" mostrato="" tutti="" un="" tasso="" di="" spermatozoi="" vivi="" significativamente="" aumentato="" (55,83="" ±="" 6,03="" percento,="" p=""><0,05;69.00 ±="" 2,29="" percento,="" p=""><0,01; 52,33="" ±="" 3,40="" percento,="">< 0.05;="" and="" 53.67="" ±="" 2.25%,="" p="" <="" 0.05="" respectively)="" when="" compared="" with="" the="" model="" rats="" (43.83="" ±="">

Presi insieme, questi risultati hanno suggerito che l'ambiente ipobarico ipossico ha portato ad alterazioni morfologiche testicolari, perdita di peso degli organi riproduttivi e danni alla funzione testicolare nei ratti maschi e che il Cis potrebbe proteggere efficacemente gli organi riproduttivi dal danno indotto dall'ipossia.

Figura 4. Effetti del Cis sul sistema riproduttivo dei ratti esposti all'ipossia ipobarica.

Effetti di Cis sull'OS nei testicoli di ratti indotti da ipobarichipossia.

I livelli di ROS e LPO nei testicoli dei ratti sono stati misurati per analizzare gli effetti del Cis sull'OS indotta dall'ipossia ipobarica. L'analisi ROS ha rivelato che, rispetto al gruppo di controllo, i livelli di ROS nei testicoli nel gruppo modello erano significativamente aumentati (P ​​<0.01 figura="" 5a).="" al="" contrario,="" lpo="" era="" drammaticamente="" elevato="" nei="" testicoli="" (p=""><{7}}.01) in="" ipossia="" ipobarica="" rispetto="" a="" condizioni="" normossiche="" (figura="" 5b).="" tuttavia,="" il="" trattamento="" cis="" ha="" alterato="" i="" cambiamenti="" di="" cui="" sopra="" (p=""><0,05), in="" cui="" cis-b="" ha="" esercitato="" effetti="" migliori="" rispetto="" ad="" altri="" cis="" (figura="" 5a,="" 5b).="" cisse="" sembrava="" proteggere="" i="" testicoli="" riducendo="" l'os="" in="" condizioni="" ipobariche="" ipossiche="" in="">

Inoltre,apoptosisono state eseguite analisi per valutare ulteriormente il meccanismo con cui Cis proteggeva dal danno della funzione testicolare indotto dall'ipossia ipobarica. I risultati della colorazione TUNEL (Figura 5C) hanno mostrato che esisteva un'apoptosi significativa nel gruppo modello rispetto al gruppo di controllo. Tuttavia, dopo il trattamento con Cis(8 mg/kg/d), si sono verificate meno cellule apoptotiche (P <{3}}.05) (figura="" 5c).="" i="" dati="" di="" westernblot="" hanno="" anche="" mostrato="" che="" l'ipossia="" e="" il="" trattamento="" ipobarico="" hanno="" provocato="" l'attivazione="" di="" caspase-3="" e="" parp="" e="" un="" aumento="" del="" rapporto="" bax/bcl-2="" nel="" tessuto="" testicolare,="" indicando="" un="" aumento="" dell'apoptosi="" (figura="" 5d).="" inoltre,="" diversi="" tipi="" di="" trattamenti="" cis="" hanno="" ridotto="" significativamente="" l'apoptosi="" nel="" tessuto="" testicolare="" (figura="" 5d).="" allo="" stesso="" modo,="" l'analisi="" ihc="" del="" tessuto="" testicolare="" ha="" mostrato="" risultati="" simili="" (figura="" 1="">

Per verificare il meccanismo della OS ridotta da Cis innescata dall'ipossia ipobarica, abbiamo ulteriormente testato le attività di GR, GPx e SOD nel tessuto testicolare. Come mostrato nella Figura 5E, rispetto al gruppo di controllo, il trattamento dell'ipossia ipobarica ha ridotto significativamente le attività GR, GPx e SOD (P <0.01). tuttavia,="" il="" trattamento="" con="" cis="" ha="" ripristinato="" le="" attività="" enzimatiche="" (gr,="" gpx="" e="" sod)="" del="" tessuto="" testicolare="" nei="" ratti="" trattati="" con="" ipossia="" ipobarica="" (p=""><0,05). in="" conclusione,="" cis="" sembrava="" proteggere="" i="" testicoli="" attivando="" un="" potente="" meccanismo="" di="" difesa="" enzimatica="" antiossidante="" endogeno="" in="" condizioni="" di="" ipossia="">

Figura 5. L'effetto di Cis sull'OS nei testicoli di ratti ipobarici indotti da ipossia.

Discussione

Nelle aree ad alta quota, è noto che l'ipossia ipobarica colpisce più sistemi nell'uomo, incluso ilriproduttivo maschilesistema [4, 20]. Recenti indagini sperimentali sono orientate alla comprensione dei meccanismi di come l'ipossia ipobarica comprometta il sistema riproduttivo maschile. In questo studio è stato studiato l'effetto terapeutico dell'estratto di Cis da Cistanches Herba sul danno riproduttivo indotto dall'ipossia. I risultati hanno dimostrato che Cis può proteggere il sistema riproduttivo maschile dal danno ipossico riducendo l'accumulo di ROS indotto dall'ipossia e l'OS attraverso il potenziamento dell'attività degli enzimi antiossidanti endogeni.

Cistanche migliora ilattività enzimatica antiossidante.

I ROS sono radicali liberi derivati ​​dall'ossigeno che svolgono un ruolo vitale nella fisiologia e nella patologia umana. Basse dosi di ROS sono essenziali per la capacità degli spermatozoi, la reazione acrosomiale e la fusione spermatozoi-ovociti [24, 25]. Tuttavia, l'eccessivo accumulo di ROS porta spesso a danni alle cellule germinali e stromali, con conseguente infertilità maschile [26]. I ROS possono facilmente danneggiare le membrane cellulari, gli acidi nucleici, le proteine, gli enzimi e altre macromolecole biologiche.

attraverso la perossidazione. Inoltre, portano anche a potenziali danni cellulari e al DNA quando superano la capacità di trasporto degli antiossidanti. Prove accumulate supportano il ruolo fondamentale dei ROS nella patogenesi della fertilità maschile[27, 28]. La produzione di ROS è regolata dalla tensione di ossigeno. In condizioni ipossiche, l'ossigeno disponibile nell'ambiente diminuisce e la viscosità del sangue aumenta, influenzando così molti processi metabolici ossigeno-dipendenti nell'organismo [29, 30]. Tuttavia, la minore pressione atmosferica ad alta quota provoca uno scarso ritorno venoso e una diminuzione della quantità di ossigeno trasportata dal flusso sanguigno a tutte le cellule dell'organismo, il che aumenta ulteriormente l'ipossia di organi e cellule [29, 30]. Pertanto, l'esposizione a un atteggiamento elevato dà luogo a una serie di risposte fisiologiche ipossiche, tra cui la produzione e l'accumulo di ROS, quando la domanda di ossigeno supera l'offerta vascolare. Come accennato in precedenza, l'accumulo di ROS porta a una varietà di effetti intracellulari, il più critico dei quali è causare OS nelle cellule.

OS si riferisce a uno squilibrio tra reazioni di ossidazione e riduzione, che porta alla generazione di ossidanti o molecole in eccesso che accettano un elettrone da un altro reagente, che a sua volta produce ROS [31, 32]. È ben noto che la OS possa essere innescata da una serie di fattori endogeni ed esogeni, inclusa l'esposizione ad alta quota. Gli spermatozoi sono cellule particolarmente suscettibili alla OS a causa dei loro sistemi di riparazione cellulare inadeguati e dell'elevato contenuto di acidi grassi polinsaturi nella membrana plasmatica [33]. I tessuti testicolari ed epididimali non fanno eccezione, in quanto la presenza di OS grave è stata osservata negli spermatidi intorno ai ratti soggetti a ipossia[4]. Il sistema operativo influisce sulla stabilità del DNA, mettendo a rischio l'integrità del materiale genetico dei gameti [34-36]. Tuttavia, è stato confermato che un alto livello di danno al DNA nei gameti maschili porta all'attivazione della segnalazione dell'apoptosi, che si traduce in una riduzione della conta dell'epididimalsperma e un aumento della percentuale di cellule difettose [28, 37]. Nel presente studio, l'ipossia ha ridotto significativamente la vitalità delle cellule GC-1 attraverso l'induzione dell'apoptosi e l'arresto del ciclo cellulare. Ancora più importante, l'analisi FCM ha mostrato livelli di ROS significativamente aumentati dopo la stimolazione dell'ipossia, con un aumento del tasso di apoptosi e una maggiore attivazione del rapporto Caspase-3, PARP e Bax/Bcl-2, indicando che ROS potrebbe attivare l'apoptosi attivando il Via di segnalazione della caspasi durante il danno alla fertilità indotto dall'ipossia. I risultati attuali hanno dimostrato che l'ipossia ha portato a un eccessivo accumulo di ROS, causando un danno ossidativo alle cellule riproduttive. Pertanto, è significativo identificare nuovi antiossidanti che possono fungere da approccio efficace per alleviare il danno alla fertilità indotto dall'ipossia.

Cistanchedanno alla fertilità alleviato.

Per proteggersi dall'OS, nel corpo esiste un complesso sistema antiossidante, composto principalmente da fattori enzimatici. In condizioni fisiologiche, il contenuto di ROS e il sistema antiossidante mantengono un certo equilibrio. Tuttavia, la sovrapproduzione di ROS esaurisce il sistema antiossidante dello sperma, portando alla OS, che provoca danni al DNA dello sperma e si traduce in tassi di fertilità e gravidanza inferiori [23]. Pertanto, per affrontare la sovrapproduzione di ROS e i relativi effetti deleteri a livello cellulare nel sistema riproduttivo maschile, sono state testate diverse strategie antiossidanti [23]. Attualmente la letteratura sull'uso di composti con attività antiossidante e miglioramento della funzione spermatica è ampia. È importante sottolineare che la maggior parte dei rapporti descrive un miglioramento dei parametri spermatici dopo l'assunzione di antiossidanti per via orale, inclusi miglioramenti nella concentrazione e motilità degli spermatozoi o una diminuzione del danno al DNA [38]. Pertanto, un numero crescente di urologi prescrive antiossidanti orali per l'infertilità a causa di problemi legati alla OS [39]. Questi antiossidanti includono principalmente carnitine, vitamine, zinco, melatonina e composti naturali [23, 40]. Attualmente, con lo sviluppo della tecnologia di estrazione dei farmaci, si considera che un numero crescente di estratti di MTC mitighi l'infertilità maschile perché questi antiossidanti possono ridurre gli effetti distruttivi dell'OS [41]. Yuce A. et al. riportato nel 2013 che la cannella ha effetti benefici sull'equilibrio ossidativo e antiossidante nei testicoli e sulla qualità dello sperma [42]. Zhang L et al. ha mostrato che la curcumina migliora significativamente la motilità degli spermatozoi nei pazienti e diminuisce l'H2O2 [43]. Inoltre, è stato dimostrato che una varietà di altri estratti vegetali come mirtillo, crocus sativus, semi di melograno e tè verde proteggono il sistema riproduttivo tramite meccanismi antiossidanti [27, 44-47]. Cistanches Herba è un'importante MTC che possiede un profilo di sicurezza favorevole e ampie funzioni medicinali per il trattamento dell'infertilità, tra le altre condizioni [13]. Moderni studi farmacologici hanno dimostrato che Cstanches Herba possiede varie attività, come attività antiossidanti, antinfiammatorie, epatoprotettive e antineuro-degenerative [13, 48]. Pertanto, estratti, frazioni o composti di Cstanches Herba possono avere potenziali proprietà antiossidanti per il trattamento dell'infertilità.

I principi attivi nelle piante che migliorano la fertilità includono vari gruppi chimici come PhG, saponine, composti volatili ossigenati e alcaloidi [41]. Studi sull'attività farmacologica dei PhG hanno dimostrato che i PhG esibiscono un'ampia gamma di bioattività, come l'antiossidazione, la neuroprotezione antiradiazioni e il miglioramento della funzione sessuale [49,50]. Tra queste attività, l'antiossidazione sta gradualmente attirando l'attenzione. È stato riportato che alcuni componenti singoli o frazioni di PhG inibiscono l'apoptosi delle cellule germinali indotta da varie sostanze chimiche e le loro capacità antiossidanti in vitro sono state dimostrate anche in vivo in diversi modelli animali [51, 52]. Questi risultati indicano che i PhG potrebbero essere candidati anattraenti per il trattamento di infertilità maschile. Cis è un PhG attivo che può essere isolato da Cistanches Herba. Nel presente studio, abbiamo esplorato gli effetti del Cis sulle cellule trattate con ipossia o su un modello di ratto e abbiamo studiato i meccanismi molecolari sottostanti. Le attività protettive cisexibite sulla diminuzione della vitalità indotta dall'ipossia e sull'aumento dell'inapoptosi nelle cellule GC-1, e hanno anche mostrato un effetto protettivo sul danno indotto dall'ipossia nel sistema riproduttivo dei ratti in vivo. È stata osservata una significativa diminuzione delle attività GR, GPx e SOD in ipossia rispetto ai gruppi normossici, mentre le attività specifiche di GR, GPx e SOD sono aumentate significativamente nei testicoli o nelle cellule GC-1 trattate con Cis. Sembrava che proteggesse i testicoli e le cellule GC-1 in condizioni di ipossia migliorando l'attività degli enzimi antiossidanti.

Gli antiossidanti enzimatici funzionano principalmente scavenging anioni superossido, prevenendo così la perossidazione lipidica e danni al DNA per prevenire l'infertilità. I meccanismi enzimatici antiossidanti svolgono un ruolo fondamentale nella prevenzione del danno ossidativo[23]. Il meccanismo enzimatico contro l'OS comprende scavenger di radicali liberi ed enzimi dipendenti dal glutatione tra cui GR, GPx e SOD [12]. È ben noto che gli enzimi antiossidanti sono essenziali per il sistema riproduttivo maschile. Nel presente studio, l'effetto della ridotta attività degli enzimi antiossidanti sotto l'ipossia ipobarica è stato accompagnato da un aumento di ROS e LPO nel gruppo modello, il che è coerente con i precedenti rapporti [12]. Tuttavia, la somministrazione di Cis ha portato a un recupero delle attività degli enzimi antiossidanti in GC{ {4}} cellule e testicoli di ratto, rendendo possibile la generazione di strategie per la somministrazione di CistanchesHerba per prevenire il danno indotto dall'ipossia ipobarica, come precedentemente suggerito. Sebbene i risultati attuali abbiano mostrato che il trattamento con Cispartly ha ridotto il danno cellulare germinale indotto dall'ipossia nei ratti, sono necessarie ulteriori indagini per svelare il quadro completo dei suoi effetti protettivi riproduttivi. Ad esempio, il meccanismo specifico del Cis influenza l'attività degli enzimi antiossidanti. Inoltre, c'è da chiedersi se anche altri meccanismi possano essere pertinenti poiché il Cis ha recuperato solo parzialmente il danno riproduttivo causato dall'ipossia. Infine, dovrebbe anche essere considerato se il Cis abbia un effetto diretto di promozione della crescita sulle cellule germinali.

Cistanche ha uneffetto diretto di promozione della crescitasulle cellule germinali.

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Conclusioni

In generale, i risultati di questo studio sottolineano il potenziale del Cis come antiossidante per il trattamento del danno riproduttivo maschile indotto dall'ipossia. Cis può proteggere dal danno riproduttivo maschile indotto dall'ipossia ripristinando l'attività dell'enzima antiossidante, riducendo l'OS indotta da ROS, aumentando contemporaneamente la vitalità cellulare e diminuendo l'apoptosi. È importante sottolineare che i sottotipi Cis (Cis-A, Cis-B, Cis-C e Cis-H) studiati in questo studio hanno mostrato tutti un certo effetto protettivo sul sistema riproduttivo e Cis-B ha mostrato l'effetto più significativo. Pertanto, ipotizziamo che il Cis possa essere un buon candidato antiossidante per il trattamento del danno riproduttivo maschile indotto dall'ipossia, sebbene il preciso meccanismo sottostante richieda ulteriori indagini.