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βの催淫力

May 26, 2023

Scientific Reports volume 12、記事番号: 14263 (2022) この記事を引用

1294 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

水溶性のβ-シクロデキストリン-クルクミン (CDC) は、医薬品用途や天然の食品着色料として使用されています。以前の研究では、クルクミンが生殖器系に影響を与える可能性があることが明らかになりました。本研究では、ライディッヒ細胞およびマウスにおけるテストステロン分泌における CDC の考えられる役割を調査しました。初代ライディッヒ細胞を CDC で処理して、細胞増殖、テストステロンレベル、転写因子のタンパク質と mRNA の発現、およびステロイド生成酵素に対する細胞の影響を測定しました。私たちのデータは、CDCが転写因子ステロイド生成因子-1（NR5A1）、cAMP応答エレメント結合タンパク質（CREB）、およびステロイド生成酵素であるステロイド生成急性制御タンパク質（StAR）、コレステロール側鎖切断酵素（CYP11A1）の上方制御を介してテストステロン産生を刺激することを示しました。）、17-α-ヒドロキシラーゼ/17,20-リアーゼ（CYP17A1）、3β-/17β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ1型（3β/17β-HSD、HSD3b1/HSD17b1）。 CDC は、H89 によって抑制された StAR および CREB の発現を大幅に刺激しましたが、メラトニンによって抑制された StAR 発現を逆転させることはできませんでした。さらに、トランスジェニック酵母によるホルモン活性を検出し、CDC は潜在的なアンドロゲン拮抗活性を示しました。一方、我々はヒドロコルチゾン誘発マウスに対するその媚薬効果を調査した。ヒドロコルチゾンへの曝露により、交尾能力、生殖器官、テストステロンレベルが低下し、精巣の組織構造が破壊されました。ただし、これらの効果はすべて CDC 処理によって大幅に改善されました。結論として、これらの結果は、テストステロン産生の刺激における CDC のメカニズムには cAMP-PKA 経路の上方制御が関与していることを示しました。

ジフェルロイルメタンであるクルクミンは、ターメリック (Curcumalonga) に天然に存在します。スパイスまたは天然着色料として添加され、ハーブ療法とみなされます。最近の研究では、炎症性疾患、メタボリックシンドローム、心血管疾患、神経疾患におけるクルクミンの潜在的な薬理作用が確認されています1。これらの有益な特性を超えて、最近の研究ではクルクミンが生殖器系に影響を与える可能性があることも明らかになりました。食事によるクルクミンの補給により、高齢のブロイラー繁殖雄鶏の精巣の組織学的パラメーターが改善されたことが報告されています2。さらに、クルクミンは、ストレスや生殖関連ホルモンによって調節される生殖器系の機能とその障害に対して治療効果があることが判明しました3。注目すべきことに、研究者らはクルクミンがメトロニダゾールで治療したマウスの精子の運動性を高める可能性があることも実証しました4。

しかし、クルクミンの臨床応用は、その不安定性、水溶解度の低さ、生物学的利用能の低さによりかなり制限されています5。クルクミンの生物学的利用能を高めるアプローチには、ナノ粒子、リポソーム、ミセル、リン脂質複合体の使用が含まれます6。シクロデキストリンは、市販されており、機能化が容易で、免疫原性が低く、生体適合性があり、安全性があるため、ナノドラッグデリバリーシステムの魅力的な候補と考えられています7、8、9。シクロデキストリンの使用により、テストステロンやプロゲステロンなどのステロイド薬の溶解性と生物学的利用能が大幅に増加し、これらの薬剤の有効性と安全性が向上しました10。 β-シクロデキストリン誘導体はステロイドを可溶化し、これらの疎水性ステロイド薬の生物学的利用能を向上させることができます11。

最近、水溶性クルクミン複合体が栄養補助食品として市販されています。この研究で使用された CDC は、カプセル化による β-CD 媒介クルクミンドラッグデリバリーシステムによって開発されました 12。 Reddyら13は、クルクミン-C3 CDはクルクミンと比較して97.8%の捕捉効率の増加と抗酸化活性の改善を示したと報告しました。また、クルクミン-CD 複合体は、優れた水溶性 (3.72 ～ 70 μg/mL)14、in vitro 放出性能、およびより高い細胞毒性 15 を示しました。したがって、この研究では、ライディッヒ細胞、酵母細胞、およびマウスにおける CDC の潜在的な媚薬能力を評価します。

精巣のライディッヒ細胞は、男性の精巣アンドロゲンテストステロンの生合成と分泌を担当しており、テストステロンは精子形成に不可欠です。コレステロールはテストステロン合成の前駆体であり、ステロイド生成の律速段階として機能する StAR によってミトコンドリアに輸送されます 16。移動したコレステロールは、P450scc (P450 側鎖切断、CYP11A) によってプレグネノロンに変換されます。その後、プレグネノロンは、CYP17A1 や 3β/17β-HSD17 などのステロイド生成酵素によって制御されるステロイド生成カスケードでテストステロンに変換されます。一方、NR5A1 と pCREB は、CYP11、HSD3B1、StAR の発現を制御する転写因子として機能します。したがって、この研究は、転写因子（NR5A1およびCREB）およびステロイド生成酵素（StAR、CYP11A1、CYP17A1および3β/17β-HSD）を含む、cAMP/PKAシグナル伝達経路におけるCDCの媚薬機構の可能性を調査することを目的とした。

クルクミン (バッチ番号 0823-9802) は国立医薬品生物製剤管理研究所から購入しました。共沈法により調製された CDC は、中国の湖北天吉中国医学片有限公司から収集されました。それは明るい黄色の固体であり、沈殿や浮遊粒子がなく、水に容易に溶解します。逆相高速液体クロマトグラフィー (HPLC) は、P680 ポンプ、Agilent ZORBAX SB C18 カラム (4.6 mm × 150 mm、5 μm)、および UVD 170U UV-Vis 可変波長検出器を備えた Dionex HPLC システムで実行されました。。詳細な方法は2015年中国薬局方に準拠した。クルクミン含有量は20%であった。

昆明マウス (18 ～ 22 g) および雄の Sprague – Dawley ラット (180 ～ 220 g) は、湖北省疾病管理予防センター (SCXK 2015-0018; 中国、武漢) から購入しました。動物実験は、施設内動物管理使用委員会および地方実験倫理委員会によって承認されました (実験動物証明書番号 SYXK2017-0067)。すべての方法は関連するガイドラインと規制に従って実行され、この研究は ARRIVE ガイドラインに従って実行されました。

すべての動物は、温度 24 ± 2 °C、湿度 55 ± 15% に制御され、餌と水は自由に摂取でき、12 時間の昼夜サイクルで維持されました。

ライディッヒ細胞は、以前に記載されているように 18,19 、いくつかの修正を加えた酵素消化とパーコール分離の組み合わせによって、生後 50 ～ 70 日の Sprague Dawley ラットから単離されました。簡単に説明すると、カプセルを外した精巣を、0.05 mg/mL コラゲナーゼ I (Invitrogen) を含む酵素溶液に 34 °C で 15 分間、穏やかに振盪しながら入れました。インキュベーション後、9% ウシ胎児血清、1% ウマ血清、1% 0.5 mM ピルビン酸ナトリウム、および 1% ペニシリン - ストレプトマイシンを含む DMEM-F12 培地で消化を停止し、溶液を 70 μm フィルターで濾過しました。ナイロン製のストレーナー。

低レベルのウマ血清はライディッヒ細胞の生存とステロイド生成機能の維持に役立ち、10 ～ 20% のウシ胎児血清は培養ライディッヒ細胞の培養基質への付着を促進しました 20。一方、ピルビン酸は、ステロイド生成をサポートするエネルギー源としてグルコースよりも優れていました 21。次に、分散した細胞をDMEM/F12で洗浄し、Percoll勾配(5%、30%、58%、および70%; Biosharp、武漢、中国)上に層状に重ねました。勾配を８００ｇで３５分間遠心分離し、パーコール勾配７０％と５８％との間に局在する細胞を単離した（第２層）。培地の洗浄工程を繰り返した後、ライディッヒ細胞をDMEM-F12培地中でインキュベートした。トリパンブルー試験により測定された細胞生存率は 90% 以上でした。

ライディッヒ細胞の純度は、3β-HSD 組織化学染色によって決定されました 22。ライディッヒ細胞を、24 ウェルプレート内で 0.4 mL/ウェルの 3β-HSD 染色溶液とともにインキュベートしました。染色溶液には、0.1 mg/mL ニトロブルーテトラゾリウム (Biosharp、武漢、中国)、1.0 mg/mL ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド (Shanghai McLean)、0.1 mg/mL デヒドロエピアンドロステロン (Shanghai McLean) および 0.1 mg/mL を添加した 0.01 M PBS が含まれていました。 mL ナイアシンアミドを 34 °C で 90 分間加えます。陽性細胞は濃い青色に染色され、ライディッヒ細胞の純度は 90% 以上でした。

精製したライディッヒ細胞 (3 × 104/mL) を 24 ウェルプレートに播種し、5% CO2-95% 空気を含む加湿雰囲気下、34 °C で培養しました。 DMEM/F12培地で増殖させて2日間培養したライディッヒ細胞をPBSで3回洗浄した。次に、細胞を、異なる用量のクルクミンまたは CDC を含む無血清培地で 24 時間培養しました。 1 IU/mL のヒト絨毛性性腺刺激ホルモン (hCG) を陽性対照として使用しました。対照細胞および処理細胞の細胞毒性アッセイは、報告された方法 23 による MTT アッセイによってテストされました。

無細胞培養培地中のテストステロン濃度は、製造元のプロトコールに従ってELISAアッセイを使用して測定しました（Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute、南京、中国）。

ライディッヒ細胞における Star、Nr5a1、Cyp11a1、Cyp17a1、Hsd3b1、および Hsd17b1 の mRNA 発現レベルを、RT-qPCR 分析を使用して分析しました。異なる治療グループの全 RNA を Trizol 試薬 (Invitrogen、カールスバッド、カリフォルニア州、米国) を使用して抽出し、その量と純度を超顕微分光光度計 (Thermo Fisher Scientific、米国) で 260 および 280 nm の吸光度測定に基づいて測定しました。。精製したRNAを、FastQuant RTキット(Tiangen Biotech、北京、中国)を製造者の指示に従って使用して逆転写した。 RT-qPCR は、特定のプライマーを使用して TIANGEN SuperReal PreMix Plus キット (Tiangen Biotech、北京、中国) を使用して、LightCycle 480 装置 (Roche、スイス、バーゼル) で実行されました (表 1)。 PCR増幅は95℃で15分間の変性によって開始され、その後95℃で10秒間、60℃で40秒間、および72℃で32秒間のサイクルを45サイクル行い、最後に75℃でインキュベートした。 5分間分析は 2‑ΔΔCq 法 24 を使用して実行され、Gapdh が内部対照として使用されました。

ライディッヒ細胞におけるステロイド生成酵素およびCREBのタンパク質発現は、ウェスタンブロッティングによって検出されました。ライディッヒ細胞を 5 つのグループに分けました: 未処理グループ (コントロール)、陽性グループ (hCG)、CDC グループ (0.2、1.0、5.0 μM)、および H89 (10 μM) またはメラトニン (10 μM) も使用しました。適切な。タンパク質は 12% SDS ポリアクリルアミドゲルで分離され、ポリフッ化ビニリデン膜に転写されました。ブロットを、HSD3B1 (A8035)、StAR (A16432)、NR5A1(A1657)、CREB(A11989)、および GAPDH (GB11002) に対する特定の一次抗体とともに 4 °C で一晩インキュベートしました。これらはすべて ABclonal 社 (中国、武漢) から入手しました。 ) をトリス緩衝生理食塩水で 1:1000 に希釈しました。続いて、膜を二次抗体 (1:2000、HRP 結合抗ウサギ IgG、GB23303) とともに室温で 1 時間インキュベートしました。メンブレンをTBSで洗浄し、Pierce ECL Western Blotting Substrate (Thermo)を使用して視覚化しました。

XenoScreen YES/YAS テストは、ホルモン活性物質を測定するために 96 ウェルプレートで実施されました 25、26、27。エストロゲン活性、抗エストロゲン活性、アンドロゲン活性、および抗アンドロゲン活性は、製造業者のプロトコル (Xenometrix、XenoScreen XL YES/YAS、使用説明書バージョン 3.04) に従って、XenoScreen XL YES/YAS アッセイキットを使用して測定しました。増殖中の酵母細胞 (Saccharomyces cerevisiae) を hER または hAR および β-ガラクトシダーゼレポーターシステムで安定に形質転換し、さまざまな濃度の化合物に曝露しました。 17β-エストラジオール (E2) および 4-ヒドロキシタモキシフェン (4-HT) 標準を、それぞれエストロゲンアゴニストおよびアンタゴニストの対照として使用しました。アンドロゲン活性については、5α-ジヒドロテストステロン (DHT) をアゴニスト対照として使用し、フルタミド (FL) をアンタゴニスト対照として使用しました。アンタゴニスト活性は、試験培地中の０．２ｎＭＥ２（ＹＥＳ）または１．０ｎＭＤＨＴ（ＹＡＳ）中で酵母細胞におけるβ－ガラクトシダーゼシグナル減少を評価することによって測定した。

雄マウスをランダムに 6 つのグループに分けました (n = 8)。ブランク対照グループ: ビヒクルとして生理食塩水のみ。モデル対照群：25 mg/kg ヒドロコルチゾンを投与 4 日目から 7 日間腹腔内投与25。 JKSQPグループ（Beijing Tongrentang CompanyのJinkui Shenqi Pill）：モデル対照グループと同じ治療を行い、1.3 g/kg JKSQPを経口投与しました。 CDC治療群：モデル対照群と同じ治療を受けただけでなく、1.3 g/kg JKSQP、50 mg/kg、150 mg/kg、または450 mg/kg CDCを経口投与（約2、6、および18）臨床用量の倍）。雌マウスは、交尾研究の 48 時間前と 6 時間前に吉草酸エストラジオール (0.4 mg/kg) を投与することによって発情させられました。毎日 30 回投与した後、メスをチャンバーに導入し、次の性行動パラメーターを記録しました。マウント頻度 (MF)、メスの導入から射精までの挿入なしのマウントの数。挿入頻度 (IF): 導入から射精までの挿入回数。乗馬潜伏期間（ML）：男性による導入と最初の乗馬の間の間隔。挿入潜時（IL）：男性による導入から最初の挿入までの間隔。エチルエーテル麻酔下で眼窩神経叢から血液サンプルを採取し、主要臓器を採取した。一方、精巣を10%中性緩衝ホルマリンで固定し、光学顕微鏡検査のためにスライド切片をヘマトキシリン・エオシン(HE)で染色した。マウス血清中のテストステロン濃度は、ELISA キットを使用して検出されました。

データは、平均値±平均値の標準誤差として表されました。平均間の差異は、GraphPad Prism 8 を使用した一元配置分散分析とそれに続くダネットの t 検定を使用して評価されました。P < 0.05 または P < 0.01 は、統計的に有意な差異を示すとみなされました。

3β-HSD およびトリパンブルー染色により、平均 96.23% の生存率およびおよそ 90% の純度でライディッヒ細胞が精巣から単離されたことが示されました (図 1)。 MTT の結果は、50 μM および 100 μM のクルクミンと CDC が未処理の対照と比較して細胞生存率を有意に低下させることを示しました。ただし、CDC またはクルクミンが 25 μM 以下の低濃度では明らかな違いはありませんでした (図 1)。したがって、その後の実験は 0.1 ～ 25 μM の範囲の濃度で実行されました。

(A) 精製されたラットライディッヒ細胞の 3β-HSD 染色 (4 mL スケールに位置)。陽性細胞は濃青色に染色されました。 (B) クルクミンまたはβ-シクロデキストリン - クルクミン処理後のライディッヒ細胞の生存率。

1 IU/mL hCG に曝露すると、ラットのライディッヒ細胞におけるテストステロン産生レベルが大幅に増加しました。同様に、CDC は 0.2 ～ 25 μM の範囲でテストステロン分泌の増加に優れた役割を果たし (図 2)、5 μM CDC がテストステロン分泌に対して最も高い効果を示しました。さらに、クルクミンはステロイド生成に対して若干の阻害効果を及ぼしましたが、対照と通常のクルクミン治療（1～25μM）の間に有意差はありませんでした。

ライディッヒ細胞におけるテストステロン分泌に対するβ-シクロデキストリン-クルクミンとクルクミンの影響。 **コントロールに関しては P < 0.01。

上記の結果は、CDC がステロイド生成酵素遺伝子の発現レベルを調節して、ライディッヒ細胞におけるテストステロン分泌を促進する可能性があることを示唆しました。したがって、Nr5a1 およびステロイド生成酵素 (Star、Cyp11a1、Cyp17a1、Hsd3b1、および Hsd17b1) の mRNA 発現レベルを RT-qPCR によって分析しました。図3に示すように、hCGおよびCDC（1μMまたは5μM）に曝露した細胞は、対照と比較してNr5a1およびステロイド生成酵素の発現レベルが有意に高いことが示されました（P<0.05またはP<0.01）。したがって、結果は、CDC が Nr5a1 遺伝子の転写を調節し、ステロイド生成酵素遺伝子の発現を活性化することによってテストステロン合成を促進できることを示唆しました。

ライディッヒ細胞における Nr5a1 およびステロイド生成酵素の mRNA 発現レベルに対する β-シクロデキストリン - クルクミンの影響。コントロールに関して *P < 0.05、**P < 0.01。

次に、CDC が転写因子とステロイド生成タンパク質に影響を与えるかどうかをテストしました。図4および補足図は、hCGおよびCDC（1μMまたは5μM）が、対照と比較してNR5A1、CREB、3β-HSD、およびStARのタンパク質発現を増加させることを示した（P<0.05またはP<0.01）。

ライディッヒ細胞におけるNR5A1、CREB、StAR、および3β-HSDのタンパク質発現に対するβ-シクロデキストリン-クルクミンの影響。コントロールに関して *P < 0.05、**P < 0.01。 CDC β-CD-ククルミン。

H89 は、cAMP 活性化プロテインキナーゼ A (PKA) 触媒サブユニット上の ATP 部位の競合アンタゴニストを介した、cAMP 活性化プロテインキナーゼ A (PKA) の選択的かつ強力な阻害剤です29。インドラミン神経ホルモンであるメラトニンは、メラトニンサブタイプ 1a (mel1a) 受容体と局所副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン系を介して、精巣のアンドロゲン合成と精巣のサイズを減少させる可能性があります 30。これらのデータは、H89 での 1 時間の前処理により、対照細胞での発現と比較して CREB および StAR のタンパク質発現が有意に減少したことを示しています（P < 0.01）（図 5）および補足図。 hCG または 0.2 ～ 5 μM CDC による治療により、H89 阻害された CREB および StAR レベルが回復しました (P < 0.05 または P < 0.01)。同様に、ライディッヒ細胞にメラトニンを添加すると、対照と比較して StAR レベルが抑制されました (P < 0.05)。 HCG はメラトニンによって阻害された StAR タンパク質発現を回復できましたが (P < 0.01)、CDC はそれに有意な影響を与えませんでした (P > 0.05)。

ライディッヒ細胞における H89 またはメラトニンの添加後の StAR および CREB のタンパク質発現に対する β-シクロデキストリン - クルクミンの影響。 *P < 0.05、**P < 0.01 対照 + 阻害剤に関して。 CDC β-CD-ククルミン。

hER または hAR と相互作用する CDC は、XenoScreen XL YES/YAS アッセイによって評価されました。結果は、100μMの試験濃度下では明らかな細胞毒性がないことを明らかにした。図６に示すように、ＣＤＣはフルタミドと同様にアンドロゲン拮抗活性を示した。フルタミドと CDC の IC50 値は、それぞれ 1.05 × 10-5 M と 7.00 × 10-8 M でした。しかしながら、１００μＭ未満では、ＣＤＣのエストロゲン作動性、アンドロゲン作動性、およびエストロゲン拮抗性の潜在力は観察されなかった（表２）。

β-シクロデキストリン-クルクミンのアンドロゲン拮抗作用。 CDC β-CD-ククルミン、フロリダ州フルタミド。

ブランク対照群と比較して、ヒドロコルチゾン治療は、性経験のある雄マウスの交尾能力を低下させました。マウントおよび挿入潜時は有意に増加し（P < 0.05）、マウントおよび挿入頻度は有意に減少しました（P < 0.05）（図 7）。。モデル動物群と比較して、CDC（中用量および高用量）およびJKSQP群は、マウントおよび導入潜時を短縮し、一方でマウントおよび導入頻度を有意に増加させた（P < 0.05またはP < 0.01）。ヒドロコルチゾン投与は血清テストステロン濃度の減少を示しましたが（P < 0.01）、CDC または JKSQP 後は有意な増加をもたらしました（P < 0.01）（図 8）。

ヒドロコルチゾン処置雄マウスの乗馬潜時、乗馬頻度、侵入潜時、および侵入頻度に対するβ-シクロデキストリン-クルクミンの影響。 *P < 0.05、**P < 0.01 (モデルに関して)。対照に関して#P < 0.05、##P < 0.01。対照正常対照群、モデルヒドロコルチゾン対照群、陽性ジンクイシェンキピル群、CDC-L低用量β-CD-クルクミン群、CDC-M中用量β-CD-クルクミン群、CDC-H高用量β-CDクルクミンCD-クルクミングループ。

ヒドロコルチゾン処置雄マウスのテストステロン濃度に対するβ-シクロデキストリン-クルクミンの影響。 *P < 0.05、**P < 0.01 (モデルに関して)。対照に関して#P < 0.05、##P < 0.01。対照正常対照群、モデルヒドロコルチゾン対照群、陽性ジンクイシェンキピル群、CDC-L低用量β-CD-クルクミン群、CDC-M中用量β-CD-クルクミン群、CDC-H高用量β-CDクルクミンCD-クルクミングループ。

精巣および精巣上体の重量は、対照群と比較してヒドロコルチゾン処置マウスで有意な減少を示した（P < 0.05）（図9）。ヒドロコルチゾン処置マウスと比較して、CDC グループでは精巣および精巣上体の重量の有意な増加が観察されました (P < 0.05 または P < 0.01)。

ヒドロコルチゾン処置雄マウスの臓器係数に対するβ-シクロデキストリン-クルクミンの影響。 *P < 0.05、**P < 0.01 (モデルに関して)。対照に関して#P < 0.05、##P < 0.01。対照正常対照群、モデルヒドロコルチゾン対照群、陽性ジンクイシェンキピル群、CDC-L低用量β-CD-クルクミン群、CDC-M中用量β-CD-クルクミン群、CDC-H高用量β-CDクルクミンCD-クルクミングループ。

マウス精巣の組織学的変化を図１０に示す。対照マウスは、精細管内の精子形成上皮が規則的に配置された正常な精子形成プロセスを示した。モデルグループは、精子形成細胞の喪失や障害、精子形成の減少、セルトリ細胞の細胞質の脱落など、さまざまな精巣の変化を示しました。しかし、CDC（中用量および高用量）およびJKSQPグループの尿細管は、比較的よく組織化された精子形成層と適度な量の精子を備えた規則的な形状を回復しました。これらのグループは、対照グループと同様の組織学的特徴も示しました。

マウスの精巣組織の HE 染色 (×400)。 (A) 正常対照群、(B) ヒドロコルチゾン対照群、(C) Jinkui Shenqi Pill 群、(D) 低用量の β-CD-クルクミングループ、(E) 中用量の β-CD-クルクミングループ、(F) ）高用量のβ-CD-クルクミングループ。

クルクミンの投与は、水中での溶解性と安定性が低いために妨げられます。 β-CD と水溶性クルクミン複合体は、医薬品用途や天然の食品着色料として使用されています 31。さまざまな企業の親水性クルクミンのクルクミン含有量は異なりますが、ラットの精巣ライディッヒ細胞に対して同様の効果があることがわかりました。ただし、通常のクルクミンは CDC ほど敏感ではなく、ライディッヒ細胞には重大な影響を与えませんでした。これらの結果は、クルクミンが MA-10 細胞の基礎的なステロイド生成に影響を及ぼさないが、初代マウスライディッヒ細胞のステロイド生成を阻害する可能性があるという報告と同様でした 32。一方、5 μM CDC はより高いテストステロンレベルを示し、その後の実験は 0.1 ～ 5 μM の範囲の濃度で実行されました。

CDC の in vivo 媚薬効果を調査するために、ヒドロコルチゾンを使用して腎臓陽欠乏症モデルを確立しました。代謝経路、内分泌系、生殖系はヒドロコルチゾンによって妨害されました33。対照群と比較して、マウスのヒドロコルチゾン皮下注射は腎陽欠乏症を引き起こす可能性があり、これは性的興奮の持続、性的接触の回数、生殖器官の指数、テストステロン濃度の減少、ならびに臓器への病理学的損傷によって証明される。精巣組織の構造。 CDCの投与後、インポテンス、生殖器官重量、テストステロンレベル、病理学的損傷を伴うマウスの交配能力が大幅に改善されました。これらは、CDCがヒドロコルチゾン誘発性腎陽欠乏症マウスモデルに対して媚薬効果を有することを示した。

テストステロンは、下垂体ホルモンに対する多段階の酵素反応によりコレステロールから合成されます。私たちのデータは、CDC が cAMP/PKA シグナル伝達経路、上方制御する転写因子 (NR5A1 および CREB)、およびステロイド生成酵素 (StAR、CYP11A1、CYP17A1、および 3β/17β-HSD) を介してテストステロン産生を刺激することを示しました。ステロイド生成は、cAMP/PKA 依存性および非依存性シグナル伝達経路で媒介されます 34。 H89 は PKA 活性の選択的阻害を介して StAR 発現を下方制御することができますが、メラトニンはライディッヒ細胞において重要な保護および制御の役割を果たします。生殖ホルモンのレベルに対するメラトニンの影響は、生理学的条件と動物の種類によって異なります35。メラトニンは、P450 酵素の活性を変えることなく StAR タンパク質発現をブロックすることにより、特異的結合部位を介して StAR、GATA-4/SF-1、またはその他のタンパク質発現を阻害します 36、37、38。一方、メラトニンは男性の生殖能力を促進し、哺乳類のライディッヒ細胞におけるテストステロン合成を増加させます39。以前の研究では、オキシトシンとバソプレシンの放出に対するメラトニンの効果は、H8940によって完全にブロックすることはできず、H8940はSrcとPKAを並行して活性化することにより、骨芽細胞増殖の基礎となるCRE依存性遺伝子転写を調節することが報告されています41。我々の結果は、CDCがH89によって抑制されたStARおよびCREB発現を大幅に上方制御することができ、メラトニンによって抑制されたStAR発現を逆転させることができないことを実証した。この結果は、H89 が LKB-1 および CREB42 のリン酸化を増加させるクルクミン治療の効果を無効にすることを決定した以前の証拠によって強化されました。したがって、CDC は cAMP 合成阻害剤の影響を受けず、cAMP/PKA シグナル伝達経路を介してステロイド生成を刺激すると考えられます。

本研究はさらに、CDCが、エストロゲン作動性、アンドロゲン作動性、およびエストロゲン拮抗作用の潜在力を持たずに、トランスジェニック酵母に対してアンドロゲン拮抗活性を有することを示した。これは、CDC が体内のホルモンの生物学的影響において双方向の制御を行っている可能性があることを意味します。これは、抗前立腺がん剤としての可能性を持つアンドロゲン受容体拮抗薬であり 43、ステロイド生成経路を通じてアンドロゲン生成を刺激する可能性もあります。

インビトロ研究では、CDC が cAMP/PKA シグナル伝達経路を介してテストステロン産生を刺激することが示されました。インビボでは、CDC はヒドロコルチゾン誘発性腎陽欠乏症マウスモデルに対して媚薬効果を示し、インポテンツ、生殖器官重量、テストステロンレベル、病理学的損傷のあるマウスの性的能力を大幅に改善することで証明されました。さらに、CDC はトランスジェニック酵母に対して潜在的なアンドロゲン拮抗活性を示しました。これらの結果は、CDC が体内のホルモンの生物学的効果において双方向の制御を行っている可能性があることを意味します (図 11)。

精巣ライディッヒ細胞における cAMP-PKA 経路の刺激を介した β-シクロデキストリン - クルクミンの媚薬作用の可能性。

この研究の結果を裏付けるデータは、合理的な要求に応じて責任著者から入手できます。

環状アデノシン一リン酸

β-シクロデキストリン – クルクミン

CAMP応答エレメント結合タンパク質

コレステロール側鎖切断酵素

17-アルファ-ヒドロキシラーゼ/17,20-リアーゼ

3β-/17β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ1型

5α-ジヒドロテストステロン

17β-エストラジオール

フルタミド

ヒトアンドロゲン受容体

ヘマトキシリンとエオシン

ヒトエストロゲン受容体

高速液体クロマトグラフィー

4-ヒドロキシタモキシフェン

導入頻度

侵入遅延

ジンクイシェンキ丸薬

マウント頻度

マウントの遅延

ステロイド生成因子-1

プロテインキナーゼA

リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応

ステロイド生成性急性調節タンパク質

酵母アンドロゲンスクリーニング

酵母エストロゲンスクリーニング

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この研究は、中央政府レベルの主要プロジェクト「貴重な漢方薬資源の持続可能な利用の能力確立」（2060302）によって支援されました。湖北省リウマチ性疾患の発生と介入に関する重点研究室（湖北民族大学）開設プロジェクト（PT022002）; 浙江省の主力大学であり、重点大学（伝統的な中国薬理学）の特徴的な科目である浙江中国医科大学の開設プロジェクト（番号ZYAOXYB2019003）。

Liu Yang、Shan Xue、Lin Yuan の著者も同様に貢献しました。

武漢中医薬病院薬剤部、武漢、430014、湖北省、中国

リウ・ヤン

湖北省中医資源・化学重点研究室、湖北中医薬大学薬学部、Huang-Jia-Hu West Road 16#、Hongshan District、Wuhan、430065、Hubei、China

Liu Yang、Shan Xue、Lin Yuan、Zihan Li、Haitao Hu、Yichang Zhang、Yimei Liu、Juan Li

湖北省リウマチ性疾患の発生と介入に関する重点研究室、湖北民族大学、恩施、445000、湖北省、中国

リン・ユアン

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JL と YL が実験を考案し、設計しました。 SX、ZL、YZ が実験を行いました。 YL、SX、LY はデータを分析し、原稿を書きました。 LY、HH、JL が原稿を修正しました。著者全員が最終原稿を読んで承認しました。

Yimei Liu または Juan Li への通信。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

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転載と許可

Yang、L.、Xue、S.、Yuan、L. 他精巣ライディッヒ細胞の cAMP-PKA 経路の刺激を介した β-シクロデキストリン - クルクミンの媚薬効果。 Sci Rep 12、14263 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-18065-3

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受信日: 2022 年 2 月 2 日

受理日: 2022 年 8 月 4 日

公開日: 2022 年 8 月 22 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18065-3

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