降低精子畸形率40%,中国科学家研究发现烟酰胺单核苷酸可改善雄性糖尿病小鼠生殖功能

南华大学的研究人员发表一项研究,发现口服NMN可改善糖尿病小鼠睾丸结构和功能,显著增加糖尿病小鼠精子数量并降低精子畸形率。

作者: huangyixue,
降低精子畸形率40%,中国科学家研究发现烟酰胺单核苷酸可改善雄性糖尿病小鼠生殖功能

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,伴有多种并发症,包括肾病、神经病变和视网膜病变。生精功能障碍是糖尿病并发症之一,长期血糖过高会破坏睾丸组织结构,降低精子质量,导致患者生育能力下降。流行病学研究表明,约50%的糖尿病患者患有不同程度的生殖疾病,包括性欲减退、勃起功能障碍和精子异常。

临床治疗该疾病常使用二甲双胍和阿卡波糖等降血糖药物,但其副作用限制了它们在糖尿病并发症的临床使用,因此,需要更有效且针对性的治疗方法来恢复糖尿病患者的生育能力。

2022年8月,来自南华大学的研究人员发表一项研究,发现口服NMN可改善糖尿病小鼠睾丸结构和功能,显著增加糖尿病小鼠精子数量并降低精子畸形率。此项研究发表于生物化学与生物物理学学报(Acta Biochimica et Biophysica Sinica)。

NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)在细胞能量代谢与DNA修复中起关键作用,而NMN(烟酰胺单核苷酸)作为NAD+的直接前体,可直接提高NAD+的水平。多项动物研究证实,NMN在增加糖尿病小鼠的胰岛素敏感性中起到关键作用。然而,NMN在糖尿病引起的生精功能障碍中是否发挥作用及其具体机制尚不清楚。

研究人员开展了实验,选取24只雄性小鼠作为实验对象,将16只小鼠通过 STZ(链脲佐菌素)诱导成糖尿病小鼠模型,8只小鼠作为对照组。糖尿病小鼠进一步分为两组,一组补充NMN(500mg / kg /天),一组补充生理盐水。8周后,收集相关组织进行检测分析。

研究人员首先检测了小鼠的精子数量。结果发现,补充生理盐水的糖尿病小鼠精子数量显著减少,异常精子比例增多。而补充NMN的糖尿病小鼠的精子数量显著增加至2倍多,并且精子畸形率降低了40%。这表明,补充NMN提高了雄性糖尿病小鼠的生殖能力。

补充NMN可显著增加糖尿病小鼠的精子数量并降低精子畸形率

随后,研究人员检测了小鼠的睾丸组织结构。发现健康小鼠睾丸中生精上皮细胞层大多为6-7层,大量精子存在于生精小管的管腔中;而糖尿病小鼠睾丸中生精上皮细胞层为3-4层,精子数量也明显降低1倍。还发现,生精小管面积与直径小于健康小鼠。而补充NMN的糖尿病小鼠生精上皮细胞层数明显增加,精原细胞数量增加1倍,精母细胞数量增加30%。同时,生精小管面积显著增加,直径有所增长。这说明,补充NMN可以恢复糖尿病小鼠的生精功能。

补充NMN可增加糖尿病小鼠的精原细胞、精母细胞、生精小管面积

既往研究表明,葡萄糖代谢对精子的产生至关重要,糖酵解(葡萄糖代谢必经阶段)异常与糖尿病的生精障碍密切相关。为了进一步研究NMN如何恢复糖尿病小鼠的生精功能,研究人员检测了糖酵解相关限速酶的表达。研究发现,与健康小鼠相比,糖尿病小鼠睾丸中HK2(己糖激酶 2)、PKM2(丙酮酸激酶M2)和LDHA(乳酸脱氢酶)(三者均为糖酵解的限速酶)的表达水平显着降低,而补充NMN后这些辅酶的表达显著增高。这表明,补充NMN可显著提高与糖酵解相关的限速酶的表达,增强了糖酵解反应,从而恢复了糖尿病小鼠的生精功能。

综上所述,本研究发现通过补充NMN可以提高与糖酵解反应相关的限速酶的表达,增强糖酵解反应,减少糖尿病小鼠的生精细胞死亡,改善睾丸组织结构,增加精子数量并降低精子畸形率,从而恢复糖尿病小鼠的生精功能。本研究为NMN在糖尿病导致的生精功能障碍中的临床应用提供了实验依据。

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