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目的: 以自然衰老大鼠为模型,研究五子衍宗方(Wuzi yanzong prescription, WZ)对老龄大鼠睾丸生殖功能衰退的改善作用,并从调节精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)增殖分化角度探讨其机制,以期为防治因年龄增长而导致的生殖功能衰退提供新方向。 方法: 以SPF级SD雄性大鼠为研究对象,将40只18月龄大鼠随机分为老龄模型组, WZ低、中和高剂量组,每组10只。另购买2月龄大鼠10只作为青年对照组。WZ低、中和高剂量组分别灌胃给予五子衍宗方0.4 g/kg、0.8 g/kg、1.6 g/kg,同时老龄模型组、青年对照组分别灌胃给予相应生理盐水,每周停药2天,连续给药4个月。结束给药后称重麻醉处理大鼠,观察以下指标: (1)称取睾丸质量,计算睾丸指数; (2)HE染色观察大鼠睾丸组织病理变化; (3)ELISA法检测大鼠睾丸组织中睾酮(T)含量; (4)生化法检测睾丸中SOD、GSH活力和MDA水平; (5)电镜观察Sertoli细胞超微结构; (6)免疫荧光法检测Sertoli细胞数量; (7)RT-qPCR和Western Blot法检测大鼠Sertoli细胞相关分泌因子GDNF、PLZF、BMP4和SCF mRNA和蛋白表达水平; (8)免疫荧光法检测SSCs数量及增殖相关蛋白PCNA表达; (9)Western Blot和免疫荧光法检测SSCs增殖相关信号通路p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3蛋白的表达与定位; (10)免疫荧光法检测SSCs分化相关蛋白c-kit表达与定位; (11)Western Blot和免疫荧光法检测SSCs分化相关信号通路PI3K和p-Akt/Akt蛋白的表达与定位。 结果: (1)与青年对照组大鼠比较,老龄模型组大鼠睾丸重、睾丸指数、T含量显著降低,WZ低、中、高剂量组均能不同程度升高睾丸重、睾丸指数、T含量; (2) HE结果显示,老龄模型组大鼠生精细胞层数减少,间隙增大,且有部分细胞发生脱落,生精小管病理变化明显,而WZ能够明显改善自然衰老大鼠睾丸组织形态结构; (3)生化法检测结果发现,与青年对照组比较,老龄模型组睾丸组织SOD、GSH活力下降,MDA含量升高,而WZ干预后,SOD、GSH活力明显上升,MDA含量下降; (4)电镜结果显示,青年对照组大鼠睾丸组织内Sertoli细胞胞浆完整,可见丰富的内质网和线粒体;老龄模型组Sertoli细胞细胞器不发达,胞浆内有明显空泡,缺少丰富的内质网和线粒体,且内质网出现肿胀,线粒体出现峭紊乱、空泡化现象;而WZ各剂量组均可不同程度地改善Sertoli细胞超微结构的病变; (5)免疫荧光结果显示,各组大鼠Sertoli细胞数量未见明显差异; (6)RT-qPCR和Western Blot结果显示,与青年对照组比较,自然衰老组大鼠睾丸组织中GDNF、PLZF、BMP4和SCF mRNA和蛋白表达水平均显著降低,而WZ干预后,GDNF、PLZF、BMP4和SCF表达水平显著升高; (7)免疫荧光结果显示,与青年对照组比较,老龄模型组中SSCs减少,PCNA表 达下降,WZ处理后,SSCs数量增多,PCNA表达上调; (8)Western Blot和免疫荧光结果显示,SSCs增殖相关信号通路蛋白p-JAK2、p-STAT3表达降低,WZ处理后, p-JAK2、p-STAT3表达明显增多; (9)免疫荧光结果显示,老龄模型组中SSCs分化相关蛋白c-kit表达明显减少,WZ处理后,c-kit表达明显增多; (10)Western Blot和免疫荧光结果显示,WZ可以明显提高SSCs分化相关信号通路蛋白PI3K和p-Akt的表达。 结论: WZ能够明显改善衰老所致睾丸生殖功能衰退,其作用机制可能与增强Sertoli细胞分泌功能,改善精原干细胞niche,促进老龄大鼠SSCs增殖分化有关。