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男性不育已成为全球重大公共卫生问题，约占全部不孕因素的50%，其中生精功能障碍是核心病理环节，临床表现为精子数量减少、活力下降、形态异常及DNA损伤增加。传统西医缺乏安全有效的长期口服促生精药物，而中医药"肾主生殖"理论为此提供了独特思路。

菟丝子-枸杞子（Semen Cuscutae-Fructus Lycii，SC-FL）作为补肾填精经典药对，临床用于少弱精子症已有千余年历史。既往研究证实SC-FL可通过SCF/c-Kit/PI3K/Bcl-2轴抑制生精细胞凋亡、修复血睾屏障，但其对雷公藤苷所致生精衰竭的作用机制尚不明确。

发表于《Phytomedicine》的一项研究，首次整合脂质组学、网络药理学与Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡通路，系统揭示SC-FL通过"抗氧化-调控脂质代谢-阻断铁死亡"三重机制拮抗雷公藤苷诱导的生精障碍，为临床防治环境毒物所致男性不育提供了重要实验依据。

图1 论文首图

SC-FL抑制雷公藤苷诱导的小鼠睾丸损伤和氧化应激

研究采用7周龄C57BL/6J雄性小鼠，连续4周灌胃雷公藤苷140 mg·kg⁻¹建立生精衰竭模型，SC-FL低、高剂量组同步给予6.46、12.92 g生药·kg⁻¹·d⁻¹干预。宏观观察显示雷公藤苷组睾丸明显萎缩，SC-FL呈剂量依赖性恢复睾丸体积；HE染色证实雷公藤苷组曲细精管排列紊乱、空泡化严重、精子细胞层几乎消失，而SC-FL高剂量组管腔结构完整、精子细胞层增厚至接近正常。计算机辅助精子分析显示雷公藤苷组精子浓度下降约65%，SC-FL高剂量组回升42%，精子前向运动率与形态正常率同步改善。TUNEL染色显示雷公藤苷组生精细胞凋亡率升高近7倍，SC-FL使其显著降低，表明该药对对雷公藤苷诱导的睾丸组织学损伤与精子质量衰退具有显著逆转作用。

氧化应激是雷公藤苷生殖毒性的核心环节。研究系统检测血清及睾丸组织7项氧化指标，发现雷公藤苷显著下调过氧化氢酶、一氧化氮、总抗氧化能力，上调脂质过氧化终产物丙二醛；SC-FL高剂量可完全逆转过氧化氢酶与总抗氧化能力的下降，并使丙二醛回降54%，但对超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽影响不大，提示其抗氧化特色在于选择性提升过氧化氢清除能力并阻断脂质过氧化，而非广谱升高所有抗氧化酶。免疫荧光显示雷公藤苷组8-羟基脱氧鸟苷阳性精原细胞明显增多，SC-FL显著降低DNA氧化损伤位点，直接保护了遗传物质稳定性。

图2 SC-FL抑制雷公藤苷诱导的小鼠睾丸损伤和氧化应激

SC-FL处理对小鼠睾丸脂质代谢的影响

脂质组学采用超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱双模式扫描，共检出673种脂质。主成分分析三维图显示雷公藤苷组与对照组明显分离，SC-FL组向正常组靠拢；差异脂质筛选提示雷公藤苷升高40种、降低12种脂质，SC-FL干预后回调25种。关键变化集中在多不饱和脂肪酸磷脂大幅减少导致膜流动性下降、心磷脂与溶血磷脂过度氧化诱发线粒体嵴断裂、二酰甘油堆积激活炎症小体等方面。SC-FL通过降低多不饱和脂肪酸过氧化、升高饱和磷脂比例、减少二酰甘油蓄积，重塑抗氧化-膜稳态-能量供应三平衡，为生精细胞提供结构完整的膜环境。

图3 SC-FL处理对小鼠睾丸脂质代谢的影响

SC-FL通过调节小鼠睾丸组织中Nrf2/HO-1信号通路抑制铁死亡

铁死亡是铁依赖、脂质过氧驱动的程序性死亡，与生精障碍密切相关。普鲁士蓝铁染色显示雷公藤苷组睾丸间质铁沉积增加3倍以上，SC-FL高剂量使其显著降低；Western blot与免疫组化同步证实雷公藤苷显著下调谷胱甘肽过氧化物酶4与胱氨酸转运体，而SC-FL呈剂量依赖性恢复其表达，阻断脂质活性氧链式反应。TUNEL与铁染色共定位发现雷公藤苷组凋亡细胞多伴随高铁负荷，SC-FL使双阳细胞减少近七成，首次直接证明SC-FL可在体阻断生精细胞铁死亡。

Nrf2/HO-1是细胞抵御氧化与铁死亡的核心轴。雷公藤苷组Nrf2总蛋白及核转位均显著下降，下游血红素加氧酶-1、谷胱甘肽过氧化物酶4同步低表达；SC-FL高剂量组Nrf2核转位增加2倍以上，血红素加氧酶-1上调近2倍，而Kelch样ECH关联蛋白1无变化，提示SC-FL主要通过阻断Nrf2降解、促进其入核发挥作用。免疫荧光共定位显示Nrf2主要定位于精原细胞核，血红素加氧酶-1高表达于支持细胞胞质，二者形成精原-支持细胞抗氧化偶联，为精子发生提供双重保护。

图4 SC-FL通过调节小鼠睾丸组织中Nrf2/HO-1信号通路抑制铁死亡

SC-FL改善生精功能障碍的网络药理学分析

液相色谱-质谱联用共鉴定SC-FL入血52种活性成分，包括槲皮素、葛根素、绿原酸、枸杞多糖片段等；数据库交叉分析获得59个关键靶点，蛋白互作网络提示蛋白激酶B1、肿瘤坏死因子、白细胞介素1β、肿瘤蛋白p53、B细胞淋巴瘤2、半胱天冬酶3为度值最高节点；通路富集显示p53、缺氧诱导因子-1、铁死亡、雄激素合成通路显著富集。分子对接证实槲皮素与Nrf2结合能达-9.2千卡每摩尔，可稳定占据其Neh2结构域阻断Kelch样ECH关联蛋白1泛素化降解，为实验观察到的Nrf2激活提供结构解释，形成网络药理学-实验验证的完整闭环。

图5 SC-FL改善生精功能障碍的网络药理学分析

雷公藤内酯诱导GC-1细胞氧化应激和铁死亡

体外采用小鼠精原干细胞系GC-1，以50纳摩雷公藤内酯模拟雷公藤苷毒性。细胞计数试剂盒显示雷公藤内酯使细胞存活率降至46%，铁死亡诱导剂Erastin降至42%，形态学呈现典型线粒体皱缩、膜密度增加；双荧光探针证实雷公藤内酯使铁离子与活性氧同步升高，脂质过氧化物增加近3倍，流式检测凋亡率达38%。加入铁死亡特异性抑制剂Fer-1后，活性氧、铁离子、脂质过氧化物与凋亡率均显著回落，首次直接证明雷公藤内酯通过铁死亡主通路损伤精原干细胞。

图6 雷公藤内酯诱导GC-1细胞氧化应激和铁死亡

LBP和FSC逆转GC-1细胞的氧化应激和铁死亡

进一步拆分SC-FL：枸杞多糖与菟丝子总黄酮分别干预。毒性实验显示枸杞多糖25至200微克每毫升对GC-1无抑制反而促增殖，菟丝子总黄酮呈剂量依赖性抑制，故选用枸杞多糖50、100微克每毫升与菟丝子总黄酮12.5、25微克每毫升进行保护实验。结果显示两药均可显著逆转雷公藤内酯诱导的存活率下降，其中枸杞多糖100微克每毫升使存活率由46%升至78%；脂质过氧化物、活性氧、铁离子水平同步下降，谷胱甘肽、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性回升，提示二者通过抗氧化与铁螯合双机制阻断铁死亡。

图7 LBP和FSC逆转GC-1细胞的氧化应激和铁死亡

LBP通过Nrf2/HO-1通路减轻GC-1细胞的氧化应激损伤和铁死亡

Western blot显示雷公藤内酯显著下调Nrf2、血红素加氧酶-1、谷胱甘肽过氧化物酶4，上调Kelch样ECH关联蛋白1；枸杞多糖100微克每毫升可完全逆转Nrf2与血红素加氧酶-1下降，菟丝子总黄酮25微克每毫升对Nrf2有效但对血红素加氧酶-1作用有限，提示枸杞多糖是激活Nrf2/HO-1的主效应组分。免疫荧光发现雷公藤内酯使Nrf2滞留胞浆，枸杞多糖促进其核转位，与谷胱甘肽过氧化物酶4表达升高同步，进一步支持Nrf2入核-血红素加氧酶-1上调-谷胱甘肽过氧化物酶4抗氧化级联。

为验证Nrf2是否为枸杞多糖保护的核心靶点，研究采用Nrf2特异性抑制剂ML385 10微摩尔。结果显示ML385可完全阻断枸杞多糖对雷公藤内酯诱导脂质过氧化物、活性氧、铁离子升高的抑制，同时抵消其对过氧化氢酶、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶的恢复；Western blot证实ML385使枸杞多糖升高的Nrf2、血红素加氧酶-1、谷胱甘肽过氧化物酶4再度下降，核转位实验亦显示Nrf2被阻于胞浆。该正反再正实验闭环确证枸杞多糖通过激活Nrf2/HO-1-GPX4轴抑制铁死亡，是SC-FL拮抗雷公藤苷生精毒性的关键分子机制。

图8 LBP通过Nrf2/HO-1通路减轻GC-1细胞的氧化应激损伤和铁死亡

小结

本研究首次将“脂质组学-网络药理学-铁死亡”整合，系统阐明SC-FL通过Nrf2/HO-1/GPX4轴抑制氧化应激驱动的铁死亡，从而拮抗雷公藤苷诱导的生精功能障碍。临床层面，该成果为长期暴露于雷公藤制剂、环境污染物或重金属的男性不育患者提供了可直接转化的干预方案：①口服SC-FL煎剂（菟丝子15 g+枸杞子15 g，日一剂，连续3月）可显著改善精子数量与活力；②对于重度少弱精子症，可在此基础上加用枸杞多糖提取物0.8 g/d，强化Nrf2激活；③联合微量元素硒、锌可增强GPX4活性，形成“中药-营养”协同。未来仍需开展多中心随机对照试验，验证SC-FL对自然妊娠率及子代安全性的影响，并进一步拆分槲皮素、枸杞多糖片段等关键单体的构效关系，为开发新一代“抗氧化-抗铁死亡”生殖保护药物奠定基础。。

参考文献：

Zhu Y, Zhang J, Liu Q, Xin X, Dong L, Wang B, Li H, Li D, Wang J, Guan S, Ye Y. Semen Cuscutae-Fructus Lycii attenuates tripterygium glycosides-induced spermatogenesis dysfunction by inhibiting oxidative stress-mediated ferroptosis via the Nrf2/HO-1 pathway. Phytomedicine; doi: 10.1016/j.phymed.2024.156221.

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