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雷公藤抗雄性生育作用研究进展
作者:王诗鸿

《时珍国医国药》 2005年 第11期

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       【关键词】  雷公藤
       摘要:目的:介绍近年来有关雷公藤抗雄性生育作用的研究进展。方法:以检索到的大量相关文献为依据,进行分析、整理和归纳。结果:综述了雷公藤制剂及已知活性成分的抗雄性生育的作用和安全性的研究概况。结论:雷公藤抗雄性生育作用确切且可逆,作用部位较为理想,已知的活性成分中有的具有开发为新的避孕药的潜力。
       关键词:雷公藤;抗生育
       雷公藤Tripterygrum wilfordiihook.f.为卫矛科植物,生长在我国长江以南各省及西南地区。药理研究发现雷公藤有抗炎、免疫、抗生育、抗肿瘤、抗菌等活性,近20年来被广泛用于治疗类风湿性关节炎、慢性肾炎、慢性肝炎、血小板减少性紫癜及某些皮肤病。由于雷公藤的药理作用复杂,在应用中对其不良反应有不少报道。1983年首次报道患者服用雷公藤后可有死精子症及少精子症,提示可能有抗生育活性。动物实验表明其作用部位较为理想。而临床观察表明,雷公藤抗生育作用效果明显,作用可逆。这些结果引起了国内外医学界的极大关注,随后对其药理作用和化学成分进行了大量研究,力图阐明其作用和作用机制,寻找有效的化学成分,开发新的避孕药。目前已经证实雷公藤主要抗生育活性成分为环氧二萜类,并提取分离出多个抗生育活性成分。
         1 雷公藤制剂
       1.1 雷公藤糖浆为白求恩国际和平医院制剂,每毫升含雷公藤生药0.17 g。强直性脊柱炎患者每次服20~30 ml,3次/d。与服药前相比,服药60 d以上者精子的浓度、活率及活力已接近或等于零[1]。服药15 d以上者的精液精子的完整性(质膜)、穿卵装置(顶体、顶体帽)和动力装置(线粒体鞘)均呈明显损伤,出现大量未臻成熟的精母细胞和变态各期的精子细胞,这些细胞均有不同程度的病理改变。睾丸连腔小室内的生殖细胞几乎脱落至净,支持细胞紧密连接外质特化区的内质网扩张,网间膜断裂,特化区形成了隧道样的通道,而基部小室内的精原细胞未受损伤[2]。48份服药后的标本有23份中找见巨噬细胞,吞噬有精子残体或变性的精子细胞,形成特异性的吞噬微囊。而服药前的样品中并未找见巨噬细胞[3]。服药后以单体数量精子表示的乳酸脱氢酶C4(LDHC4)活性在精子、精浆中均有明显升高,酶活性与精子计数的正相关性较服药前弱[4]。用人精子穿透去透明带仓鼠卵试验(HOP)检测体外受精能力,患者在服药30 d后精子穿透力均由正常水平降至10%以下,表明不具有生育能力[5]。服药前后血清中FSH、LH、PRL和T水平没有显著差异[6]。精液中锌、铜含量无显著变化。患者停药4个月以上,精子密度均见显著提高[7]。表明雷公藤糖浆影响精子发生的机理在于睾丸损伤,破坏了血睾屏障的完整性,进而作用于连腔小室内的生精细胞。对生精细胞的分化、成熟的抑制及损伤作用,使生精细胞降解增多,未成熟精子的比率增加,LDHC4活性升高。而精子等生殖细胞受损后,其抗原暴露,引起了巨噬细胞反应。
       1.2 雷公藤多苷(multiglycosides of Tripterygium wilfordii,GTW)轻度银屑病患者服GTW20 mg/d,连服6个月,两个月后即无生育力;停药一个月后可恢复授精能力,停药两个月后,所有精液指标均恢复至服药前水平;精液中酸性磷酸酶(ACP)水平,血液中谷丙转氨酶(SGPT)、胆红素(BIL)和尿素氮(BUN)在服药前后均无显著变化,表明肝肾功能不受影响[8]。雄性SD大鼠喂服GTW10 mg/(kg・d),3周后开始出现头尾分离的精子,未见长形精子细胞,管腔腔缘待释放的精子头部呈圆形,精子顶体反应为阴性;8周后,全部大鼠丧失生育力,13周后管腔内可见退变脱落的生精细胞,尤其是圆形精子细胞较为多见,少数管腔内可见多核巨细胞,并见严重的生精上皮细胞排列紊乱,停药4周后,生育力开始恢复[9]。Wistar大鼠喂服GTW10 mg/(kg・d)8周后,睾丸内的精子细胞及精子减少,曲细精腔缘出现病理形态的细胞及多核巨细胞,附睾上皮管腔内可见精子头尾分离及脱落的生殖细胞,残留精子畸形,睾丸间质细胞一氧化氮合成酶(NOS)平均密度下降。提示GTW直接作用于变态期精子细胞内骨架系统的微管或纵形粗纤维及肌动蛋白,可能还包括对NOS的抑制作用,从而干扰圆形精子细胞向成熟精子转化,也防碍了生精细胞的正常分裂过程。精子细胞和精子受累最早,精原细胞敏感性最低[10]。BABL/C雄性小鼠分别灌服GTW3mg/(kg・d)和100 mg/(kg・d),共7 d,用骨髓细胞体内Brdu标记姐妹染色单体互换(SCE)的方法,测定显示GTW应无明显的诱变作用[11]。对已经停用雷公藤多甙片平均9.5年的小儿肾病患者进行追踪调查,结果表明GTW对小儿性腺远期影响有性别差异,与用药年龄关系不明显,损伤程度与药物剂量有关,累积量大于135 mg/kg时,可造成男性患儿青春期性腺发育障碍,严重者导致不育[12]。
         2 活性单体
       2.1 雷公藤甲素(雷公藤内酯醇,简称甲素,triptolide)。wistar雄性大鼠灌胃给予甲素30μg/(kg・d),共12 d,其睾丸组织中果糖含量和酸性磷酸酶(ACP),透明质酸酶(HAse)、α淀粉酶(αAMS)的活性均显著下降,大鼠体重、睾丸、附睾和输精管质量未受影响;喂服0.05 mg/(kg・d)7周后,附睾精子的总碱性蛋白(TNBP)含量下降,TH/RP(总组蛋白/精核蛋白)比值升高,RP含量下降[13]。雄性SD大鼠服用100 mg/(kg・d)82 d后,实验组大鼠均不育,附睾尾部精液的浓度降低84.8%,精子的活动力为零,且形态严重变异,头尾分离,精核未成熟的染色体脱落,长期使用还影响精子形成,停药6周后开始恢复;14周时,能使雌鼠受孕并正常产仔。小鼠给药0.075,0.15,0.3 mg/kg,ig,2 d, 骨髓细胞染色体畸变率依次为14.0%,18.8%,21.2%[14]。雄性昆明大鼠腹腔分别注射0.025,0.05,0.10 mg/(kg・2 d),连续60 d,睾丸病变明显,表现为睾丸萎缩,脏器系数降低,各级生精细胞变性、坏死,数量减少,其中以精子、精子细胞和次级精母细胞最敏感[15]。
 
  以上研究表明,低剂量甲素即能降低精液质量,抑制精核蛋白生物合成,使精子细胞核蛋白组型转换受阻,精子不能成熟,导致大鼠不育;剂量加大,能进一步损伤睾丸,长期使用对睾丸有蓄积毒性,有明显的致突变作用。
       2.2 雷公藤氯内酯醇(tripchlorolide,T4) 50μg/(kg・d)灌胃5周,给药大鼠附睾尾部的精子密度和活动力显著下降而不育,精子形态发生了明显改变,主要表现为头尾分离和顶体弯曲,附睾管腔可见脱落的精子细胞,曲细精管和附睾上皮损伤轻微。附睾液中的肉毒碱和α糖苷酶含量显著降低,但在附睾头部的匀浆上清液中α糖苷酶以及酸性磷酸酶活性均没有变化。对睾丸的LDHC4和透明质酸酶没有影响[16]。睾酮靶器官睾丸及前列腺的重量、血清睾酮含量及睾丸间质细胞的形态均无明显变化。体外培养T4不影响离体大鼠胸主动脉和输精管的自发收缩,能明显降低睾丸间质细胞睾酮基础分泌量,其作用不随药物浓度增加而改变,不影响睾丸和附睾微粒体H2O2的生成[17],不影响LH从垂体细胞释放,也不影响垂体细胞合成与储存LH,高剂量T4对垂体细胞有一定的损伤作用,但不影响细胞的存活[18]。睾丸中长形精子细胞核TH/RP比值升高,RP含量下降,附睾精子核碱性蛋白也发生类似的改变,显示睾丸变态期精子细胞组蛋白精核蛋白取代反应受阻,导致附睾精子核蛋白异常[19]。实验表明T4能抑制人射出精子Ca2+内流,导致精子膜内外Ca2+梯度浓度失去动态平衡,精子活力下降,而微管和微丝的结构和功能的破坏是导致精子畸形的主要原因[20]。0.1 mg/(kg・d)连续灌胃3周能使大鼠附睾中谷胱甘肽(GSH)含量下降,对睾丸GSH含量没有明显影响,灌胃7周对睾丸和附睾透明质酸酶活力均有抑制作用[21]。能使雄性猕猴射出精液达到死精、无精或严重寡精,而其自发射精频率、电刺激射精反应、精液量、睾丸容积、血清睾酮水平及精浆果糖浓度等无明显变化,停药后可恢复生育力;推算对雄猴最低抗生育有效累积剂量不高于10 μg/(kg・d)8周,抗生育可逆性最高累积量不会低于50μg/(kg・d)10周[22]。
       毒性试验:大鼠150,75,25μg/(kg・d)连续灌胃6个月,睾丸均有不同程度病变,附睾管上皮细胞大多数未见损伤,停药4周后,仅低剂量组5例中4例完全恢复正常,其余均仍有广泛病变甚至加重。致突变试验:Ames实验、小鼠骨髓微核实验、中国仓鼠肺细胞染色体试验均为阴性,表明无遗传毒性[23]。围产期雌性昆明小鼠灌服T4 0.6 mg/(kg・d),共30 d,结果子1代及子2代鼠的生长、发育以及生殖能力正常,器官发育正常,运动反射属正常范围,内脏器官未见中毒性病变,胎鼠骨骼发育正常[24];但可导致部分母鼠产后泌乳减少,仔鼠缺奶死亡,引起母鼠肝脏线粒体损伤,琥珀酸脱氢酶(SDH)活性分布改变,糖原合成减少,肝细胞空泡变性,肾脏小管细胞空泡变性,不引起心脏、脾脏的病理改变,吸收胎及死胎率无明显差异,亦未见明显的宫内发育畸形,表明不具有胎毒作用[25]。
       2.3  16羟基雷公藤内酯醇(16hydroxytriptolide,L2)健康成年雄性大白鼠连续4周饲以L2单体0.03、0.06、0.12mg/(kg・d),每周6 d,结果显示低剂量L2抑制生精过程不明显,中剂量L2可抑制生精过程,但生精上皮损伤不明显; 高剂量L2可抑制睾丸生精过程,导致生精上皮大范围损伤脱落; 每周6 d,连续8周给大鼠饲服L2单体0.06 mg/(kg・d)结果表明,实验组大鼠的精子活力为零,精子头部正常,琥珀酸脱氢酶反应阴性,睾丸内可见成熟精子减少,曲细精管内生精上皮明显损伤,有的管腔内上皮脱落,生精上皮缺失,并可见上皮细胞融合形成多核巨细胞。可见L2具有较强的抗生育作用。它既作用于大鼠睾丸曲细精管中各级生精细胞,又作用于附睾中的精子。以精子细胞最敏感, 但并不干扰精子的变态过程,作用部位可能也在微管。曲细精管的损伤与L2的剂量及作用时间有关, 大剂量短时间或小剂量长时间使用L2对睾丸均有很强的作用。可引起部分动物睾丸生精上皮严重损伤。通过影响生精细胞的代谢过程,细胞代谢障碍导致细胞死亡[26]。
       2.4 雷公藤内酯酮(triptonide,T7)200μg/(kg・d)喂服8周,能显著影响wistar大鼠睾丸产生精子的数量以及附睾精子的活力,但对大鼠体重及各生殖器官重量无明显影响,对心肝肾组织无毒性损伤,主要作用于变形前的圆形精子细胞,使精子细胞中cyclin D1和Cdk4基因表达增加,造成精子细胞难以进入分化状态变形成长形精子,还抑制附睾精核蛋白的合成,阻碍了精子细胞核蛋白类型的转换,使精子不能成熟[27]。317μg/(kg・d)连续用药10周后,雄性大鼠骨髓细胞和生殖细胞的染色体畸变和微核出现率无明显差异,显示无诱变作用,且各项指标优于T4[28,29]。
       2.5  其他 南蛇藤素(Cel)[30]和TW19[31]均能明显抑制豚鼠精子前向运动、获能、顶体反应和穿透去透明带仓鼠卵能力,抑制作用与剂量正相关。TH5116mg/(kg・d)灌服大鼠30 d后,雄性抗生育有效率平均为97%,停服50 d后,90%受试大鼠恢复生育[32]。
         3 小结
       雷公藤的抗生育作用研究已取得了一定的成果,分离出来的几个活性单体都显示出具有开发成新的避孕药的潜力,其中以T4的研究最为深入全面。但现有的研究主要集中于观察对机体的影响效果,对其作用机制尚未完全阐明,有些单体的作用部位还存在争论,需要进一步的实验来提供证据。当前的研究主要是继续对雷公藤的活性成分进行分离筛选,或是对已知的成分进一步明确其作用机制、适用剂量以及可能带来的不良反应,探索其构效关系,再进行结构优化,寻求更为理想的药物。另外,目前雷公藤在临床应用时,其抗生育作用主要是作为不良反应出现的,由于作用可逆,一般不影响应用,但长期使用也可能引起生殖器官的难逆性损害,因此,在研究其抗生育作用时,探明不同的给药方法对抗生育作用的影响,为临床应用时避免其生殖毒性提供合适的给药方案,也是很有必要的。
         参考文献
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       作者简介:王诗鸿(1981),男(汉族),福建人,现任中国人民解放军第188医院药械科药师,学士学位,主要从事医院药学工作.
       (中国人民解放军第188医院,广东 潮州521000)
       收稿日期:20050203;

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