CN105434408A

CN105434408A - 虾青素在制备防治有机磷农药所致雄性生殖毒性的药物中的应用

Info

Publication number: CN105434408A
Application number: CN201410502878.5A
Authority: CN
Inventors: 闫建国; 崔卫刚; 孙春莉
Original assignee: Xinxiang Medical University
Current assignee: Xinxiang Medical University
Priority date: 2014-09-28
Filing date: 2014-09-28
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2034-09-28
Also published as: CN105434408B

Abstract

本发明涉及虾青素的一种医药新用途，即预防与治疗有机磷农药所致雄性生殖毒性的作用，更进一步的说是在制备抑制因有机磷农药所致精子活率降低、精子畸形率升高、睾丸组织MDA含量增多、睾丸组织CAT活性和LDH活性下降的药物中的应用。以高毒有机磷农药久效磷和低毒有机磷农药辛硫磷为代表，研究了虾青素对因低浓度有机磷农药暴露所致的雄性生殖毒性的预防和治疗作用，证明虾青素能抑制有机磷农药所致的雄性生殖毒性，有较好的剂量依赖性，从而提出虾青素作为活性物质在制备因有机磷农药所致的雄性生殖毒性药物中的应用。

Description

虾青素在制备防治有机磷农药所致雄性生殖毒性的药物中的应用

技术领域

本发明涉及涉及虾青素的应用，具体涉及虾青素在制备预防与治疗因有机磷农药所致雄性生殖毒性疾病的药物中的应用。

背景技术

有机磷农药（OPs）是一类高效、低残留的农药，已经成为当今中国使用的最广谱农药。有机磷农药的使用为农、林、渔业的增产丰收立下了汗马功劳，但随着有机磷农药的广泛使用，其在蔬菜水果等食物中的残留现象也较为普遍。虽然大多数人已经注意预防有机磷农药的急性中中毒，但有机磷农药的长期、低剂量、慢性暴露对人类健康的影响，尤其是对男性生殖力影响，还未引起人们的足够重视。

有机磷农药具有生殖毒性，对男性生殖系统的影响更为显著。国内外流行病学研究发现，在长期遭受有机磷农药污染的地区或者农药厂的工人，男性精子的数量和质量均受到影响，造成精子数量减少、精子存活率和活动度下降、精子畸形率增加，最终导致男性不育人数明显增多（Recio-VegaR，Ocampo-GómezG，Borja-AburtoVH，etal.Organophosphoruspesticideexposuredecreasesspermquality:associationbetweenspermparametersandurinarypesticidelevels.JApplToxicol，2008Jul，28(5)：674-680.）。我们和国内外多位学者的研究发现，有机磷农药对雄性生殖生殖系统具有损伤作用，有机磷农药可直接作用于睾丸、附睾、前列腺、精囊等组织，破坏其结构，最终导致男性生殖力的下降（KoureasM，TsakalofA，TsatsakisA，etal.Systematicreviewofbiomonitoringstudiestodeterminetheassociationbetweenexposuretoorganophosphorusandpyrethroidinsecticidesandhumanhealthoutcomes.ToxicolLett，2011Oct15.）。因此探讨有机磷农药的雄性生殖毒性作用机制，寻找有效的干预药物，对于保护我国人民的身体健康及优生优育至关重要。

虾青素（astaxanthin）是类胡萝卜素的含氧衍生物，虾青素广泛存在于各种鱼、虾、蟹、藻类等水生生物体内，是迄今为止人类发现的自然界最强的抗氧化剂。有研究表明，虾青素很容易通过血脑屏障和细胞膜，能有效地防止视网膜的氧化和感光细胞的损伤，以及对中枢神经系统尤其是对大脑起到保护作用，从而有效治疗缺血-再灌注损伤、脊髓损伤、帕金森综合征、Alzheimer综合征等中枢神经系统损伤；研究表明，给实验大鼠和小鼠饲喂虾青素，能显著抑制化学物诱导的初期癌变，对暴露于致癌物质中的上皮细胞具有抗增殖作用和强化免疫功能的作用，而且这种效应存在剂量-效应关系；虾青素能显著影响动物的免疫功能，在有抗原存在时，能明显促进脾细胞产生抗体的能力，增强T细胞的作用，刺激体内免疫球蛋白的产生，虾青素还能够部分恢复年老小鼠的体液免疫系统；虾青素是迄今为止发现的唯一可以有效阻止糖尿病肾病损的物质，虾青素主要是通过直接保护肾小球基底膜、阻止因高血糖产生的自由基来破坏基底膜；虾青素还具有保护心血管、降低胆固醇、免疫调节、预防肿瘤、抗养护、抗辐射、抗疲劳、预防心血管疾病、缓解运动疲劳、增强机体能量代谢和延缓衰老等多方面的医疗保健作用。虾青素无任何毒副作用，可以长期服用。

发明内容

本发明的目的在于提供虾青素在制备防治有机磷农药所致雄性生殖力损伤方面的药物新用途。

具体的说，本发明涉及虾青素在制备防治有机磷农药所致雄性生殖毒性的药物中的应用。

此外，还涉及虾青素在制备预防与治疗因有机磷农药所雄性生殖毒性诱发的疾病的药物中的应用。

其中所述疾病为因有机磷农药所致的雄性生殖毒性疾病，主要包括：精子数量降低、精子活动性下降、变性精子数量增多、精液减少、精子畸形率升高、睾丸疾病等。

本发明所述有机磷农药为久效磷、辛硫磷、对氧磷、三唑磷等常用有机磷农药。

本发明所属药物是指以虾青素为主要活性成分，与可药用载体制成的医疗上可接受的制剂，如片剂、丸剂或胶囊剂等。

本发明通过动物实验研究发现：服用虾青素可达到防治低浓度有机磷农药所致雄性生殖毒性的效果，虾青素的治疗有效量，应按照治疗者的年龄、身体状况、接触有机磷农药量等确定。

本发明所述的虾青素，具有保护心血管、降低胆固醇、免疫调节、预防肿瘤、抗养护、抗辐射、抗疲劳、预防心血管疾病、缓解运动疲劳、增强机体能量代谢和延缓衰老等多方面的医疗作用，并且目前尚未发现其有任何毒副作用。虾青素可以通过市售得到，也可以通过多种方法提取获得，提取方法成熟。

本发明人以高毒有机磷农药久效磷和低毒有机磷农药辛硫磷为代表，研究了低浓度有机磷农药的雄性生殖毒性作用，发现有机磷农药的雄性生殖毒性作用主要是引起雄性小鼠睾丸脏器系数和附睾脏器系数下降；精子数量减少、精子活率降低、精子畸形率增加；诱导睾丸组织CAT活性和LDH活性降低、MDA含量增加，睾丸组织氧化损伤，从而引起如精子数量降低、精子活动性下降、变性精子数量增多、精液减少、生殖器畸变、睾丸疾病、男性不孕等一系列疾病。

本发明通过动物实验观察了有机磷农药对雄性小鼠的生殖毒性作用，以及虾青素对有机磷农药雄性生殖毒性的抑制作用。经研究发现，虾青素能抑制（如久效磷和辛硫磷）有机磷农药所致的雄性小鼠睾丸脏器系数和附睾脏器系数下降；精子数量减少、精子活率降低、精子畸形率增加；睾丸组织CAT活和LDH活性降低、MDA含量增加，睾丸组织氧化损伤；虾青素能抑制有机磷农药的雄性生殖毒性，有较好的剂量依赖性。

本发明的有益效果在于：

1.本发明提供了有机磷农药对雄性生殖毒性作用的直接证据，并以此寻找有效的干预药物。

2.本发明提供了虾青素的医药新用途，其对有机磷农药引起的雄性生殖毒性具有很好的抑制和保护作用。虾青素能抑制有机磷农药（如久效磷和辛硫磷）所致的雄性小鼠睾丸脏器系数和附睾脏器系数下降；精子数量减少、精子活率降低、精子畸形率增加；睾丸组织CAT活和LDH活性降低、MDA含量增加啊，睾丸组织氧化损伤；虾青素能抑制有机磷农药的雄性生殖毒性，有较好的剂量依赖性。

3.本发明对长期接触有机磷农药的人尤其是农药厂的工人和农民具有深远的意义，能起到保护男性及其子代身体健康、提高生活质量、降低不孕不育、优生优育、延长寿命等作用。

具体实施方式

以下通过试验例来进一步阐述本发明中虾青素的医药新用途及其有益效果，但不用来限制本发明的范围。

试验例1：虾青素抑制久效磷所致雄性生殖毒性的试验研究

1材料与方法

1.1材料

久效磷（40%的水溶性制剂，青岛农药厂），虾青素（美国Sigma公司），过氧化氢酶（CAT）试剂盒、乳酸脱氢酶（LDH）试剂盒和丙二醛（MDA）试剂盒均购自南京建成生物公司。

1.2实验动物及分组

选择健康SPF级雄性昆明小鼠90只，体重在（25±2）g之间，购自新乡医学院动物实验中心。适应性饲养7d，室温（25±2）℃，湿度50%-55%。

将小鼠随机分为6组，每组15只。分别为正常对照组（A）、虾青素对照组（B）、久效磷对照组（C）、虾青素低剂量保护组（D）、虾青素中剂量保护组（E）。由于虾青素不易溶于水，易溶于油，本实验用橄榄油作溶剂，其中对照组（A）不给药，给予橄榄油，虾青素对照组（B）给予虾青素10mg/kg，久效磷对照组（C）给予0.20mg/kg，虾青素低剂量保护组（D）给予虾青素5mg/kg+久效磷0.20mg/kg，虾青素中剂量保护组（E）给予虾青素10mg/kg+久效磷0.20mg/kg，虾青素高剂量保护组（F）给予虾青素20mg/kg+久效磷0.20mg/kg。并保证充足的饮水和饲料供应。在连续60d采用灌胃方式进行染毒，染毒剂量为10ml/kg，每天1次。

1.3统计学方法

采用SPSS10.0软件进行统计学分析。计量资料实验数据均以x±s进行表示，多组间比较采用方差齐性检验和单因素方差分析（OneWayANOVA）。进一步进行组间两两比较时，若方差齐时，采用SNK检验；若方差不齐时，采用Games-Howell检验。计数资料实验数据均以率表示，组间两两比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2方法与结果

染毒60天后，称量体重，处死小鼠，立即取出双侧睾丸及附睾，剥离周围脂肪组织和结缔组织准确称量睾丸和附睾的重量，计算睾丸及附睾的脏器系数；将双侧附睾置于盛有生理盐水的培养皿中剪碎，制备精子悬液。采用血细胞计数法计数上述精子悬液中的精子数，并换算为每克附睾精子数；取混匀的精子悬液一滴滴于载玻片上，加盖玻片于光镜下观察精子活动力，按WHO推荐的方法，按精子的泳动状态将精子活动度分为四级：Ⅰ级：直线运动明显活跃，活动良好；Ⅱ级：直线运动，活动稍差；Ⅲ级：精子向前移动的能力差，在原处移动或作旋转运动；Ⅳ级：精子无任何活动，每只至少检查400个精子，计算精子活率（精子活率=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ级精子数/Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ级精子数×100%）；将部分精子悬液作涂片，空气干燥后，用甲醇固定5min，干燥后用2%伊红水溶液染色1h，用水轻冲，干燥，在光镜下，每只小鼠检查至少检查400个精子，记录精子的畸形类型和数量，凡精子轮廓不清，有头无尾，或头部与其它精子或碎片重叠，或两个以上精子重叠，或明显属人为剪碎者均不计算，畸形类型主要分为：无钩、香蕉形、无定形、胖头、尾折叠、双头、双尾等，畸形率以百分率表示（%）；取睾丸组织加入适量的冰生理盐水，在冰浴条件下用玻璃匀浆器研磨制成睾丸组织匀浆，然后在低温(4℃)条件下以2000rpm，离心10min，静置片刻，取上清液，参照试剂盒说明书，检测睾丸匀浆液中CAT、LDH活性和MDA含量。

表1虾青素对久效磷所致小鼠睾丸和附睾脏器系数下降的保护作用（n=15）

注：与A组比较：*P<0.05，与C组比较：△P<0.05。

表1显示，与正常对照组（A）相比，久效磷对照组（C）睾丸脏器系数和附睾脏器系数均下降，差异有统计学意义（P<0.05）。虾青素保护组能抑制久效磷染毒引起的小鼠睾丸脏器系数和附睾脏器系数下降，以虾青素高剂量保护组（F）作用最显著，虾青素高剂量保护组（F）睾丸脏器系数和附睾脏器系数，与久效磷对照组（C）相比有显著差异（P<0.05），与正常对照组（A）相比，没有显著差异（P>0.05）。

表2虾青素对久效磷所致小鼠精子数量、精子活率下降及畸形率升高的保护作用（n=15）

注：与A组比较：*P<0.05，与C组比较：△P<0.05。

表2可见，与正常对照组（A）相比，久效磷磷对照组（C）小鼠精子数量和精子活率下降，精子畸形率升高，差异有统计学意义（P<0.05）。虾青素保护组能抑制久效磷染毒引起的小鼠精子数量和精子活率下降及精子畸形率升高，以虾青素高剂量保护组（F）作用最显著，虾青素高剂量保护组（F）小鼠精子数量、精子活率及精子畸形率，与久效磷对照组（C）相比有显著差异（P<0.05），与正常对照组（A）相比，没有显著差异（P>0.05）。

表3虾青素对久效磷所致小鼠睾丸氧化损伤的保护作用（n=15）

注：与A组比较：*P<0.05，与C组比较：△P<0.05。

表3可见，与正常对照组（A）相比，久效磷磷对照组（C）小鼠睾丸组织CAT活性升高和MDA含量增多，LDH活性下降，差异有统计学意义（P<0.05）。虾青素保护组能抑制久效磷染毒引起的小鼠睾丸组织MDA含量增多及CAT活性和LDH活性下降，以虾青素高剂量保护组（F）作用最显著，虾青素高剂量保护组（F）小鼠睾丸组织CAT活性、LDH活性及MDA含量，与久效磷对照组（C）相比有显著差异（P<0.05），与正常对照组（A）相比，没有显著差异（P>0.05）。

试验例2：虾青素抑制辛硫磷所致雄性生殖毒性的试验研究

1材料与方法

1.1材料

辛硫磷（40%乳油，山东东泰农化有限公司），虾青素（美国Sigma公司），超氧化物歧化酶（CAT）试剂盒、乳酸脱氢酶（LDH）试剂盒和丙二醛（MDA）试剂盒均购自南京建成生物公司。

1.2实验动物及分组

1.3统计学方法

2方法与结果

表1虾青素对辛硫磷所致小鼠睾丸和附睾脏器系数下降的保护作用（n=15）

注：与A组比较：*P<0.05，与C组比较：△P<0.05。

表1显示，与正常对照组（A）相比，辛硫磷对照组（C）睾丸脏器系数和附睾脏器系数均下降，差异有统计学意义（P<0.05）。虾青素保护组能抑制辛硫磷染毒引起的小鼠睾丸脏器系数和附睾脏器系数下降，以虾青素高剂量保护组（F）作用最显著，虾青素高剂量保护组（F）睾丸脏器系数和附睾脏器系数，与辛硫磷对照组（C）相比有显著差异（P<0.05），与正常对照组（A）相比，没有显著差异（P>0.05）。

表2虾青素对辛硫磷所致小鼠精子数量、精子活率下降及畸形率升高的保护作用（n=15）

注：与A组比较：*P<0.05，与C组比较：△P<0.05。

表2可见，与正常对照组（A）相比，辛硫磷磷对照组（C）小鼠精子数量和精子活率下降，精子畸形率升高，差异有统计学意义（P<0.05）。虾青素保护组能抑制辛硫磷染毒引起的小鼠精子数量和精子活率下降及精子畸形率升高，以虾青素高剂量保护组（F）作用最显著，虾青素高剂量保护组（F）小鼠精子数量、精子活率及精子畸形率，与辛硫磷对照组（C）相比有显著差异（P<0.05），与正常对照组（A）相比，没有显著差异（P>0.05）。

表3虾青素对辛硫磷所致小鼠睾丸氧化损伤的保护作用（n=15）

注：与A组比较：*P<0.05，与C组比较：△P<0.05。

表3可见，与正常对照组（A）相比，辛硫磷磷对照组（C）小鼠睾丸组织MDA含量增多，CAT活性和LDH活性下降，差异有统计学意义（P<0.05）。虾青素保护组能抑制辛硫磷染毒引起的小鼠睾丸组织MDA含量增多及CAT活性和LDH活性下降，以虾青素高剂量保护组（F）作用最显著，虾青素高剂量保护组（F）小鼠睾丸组织CAT活性、LDH活性及MDA含量，与辛硫磷对照组（C）相比有显著差异（P<0.05），与正常对照组（A）相比，没有显著差异（P>0.05）。

从以上各实验例可以看出，虾青素能抑制（如久效磷和辛硫磷）有机磷农药所致的雄性小鼠睾丸脏器系数和附睾脏器系数下降；精子数量减少、精子活率降低、精子畸形率增加；睾丸组织CAT活性和LDH活性降低、MDA含量增多，所引起的睾丸组织氧化损伤；虾青素能抑制有机磷农药的雄性生殖毒性，有较好的剂量依赖性。虾青素对有机磷农药所致雄性生殖毒性具有良好的抑制和保护作用，可用于制备防治有机磷农药所致雄性生殖毒性的药物或保健品，还可用于制备预防和治疗因有机磷农药所致雄性生殖毒性诱发的疾病的药物。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方案以及试验例对本发明做了详尽的描述，但在本发明的基础上，所属领域的普通技术人员可以对之作一些修改和改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此在不偏离本发明精神的基础上，所做的这些修改和改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.虾青素在制备防治因有机磷农药所致雄性生殖毒性疾病的药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述雄性生殖毒性疾病为精子数量降低、精子活动性下降、变性精子数量增多、精液减少或睾丸疾病。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：虾青素在制备抑制因有机磷农药所致精子活率降低的药物中的应用。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：虾青素在制备抑制因有机磷农药所致精子畸形率升高的药物中的应用。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：虾青素在制备抑制因有机磷农药所致睾丸组织MDA含量增多的药物中的应用。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：虾青素在制备抑制因有机磷农药所致睾丸组织CAT活性和LDH活性下降的药物中的应用。

7.根据权利要求1—6任一项所述的应用，其特征在于：所述的有机磷农药为久效磷、辛硫磷、对氧磷或三唑磷。