男性生育保卫战！“补肾填精”不是玄学，北京大学重磅发布，科学解码菟丝子-枸杞子药对如何逆转不育！ 2025年11月15日
在全球范围内，男性不育已占全部不孕因素的50%左右，其中“ 生精功能障碍 ”是最常见、也最难干预的环节。所谓生精功能障碍，是指精原细胞分裂、精母细胞减数分裂及精子变形、成熟等任何阶段出现异常，临床表现为精子数量减少、活力下降、形态畸形率升高以及DNA碎片指数增加。 传统西医至今缺乏可长期口服、安全有效的促生精药物，而中医药“肾主生殖”理论则为此提供了独特视角：肾精充盛则生殖旺盛，肾精亏虚则精少不育。由“补肾填精”代表性药对—— 菟丝子-枸杞子（Semen Cuscutae-Fructus Lycii，SC-FL） 组成的经典药对，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“现代男性生殖毒性最强污染物之一”——雷公藤苷（TG）所致生精衰竭是否有效、作用深度与分子靶点如何，尚未阐明。《Phytomedicine》的一项研究， 首次将脂质组学、网络药理学、Nrf2/HO-1/GPX4铁死亡通路系统整合，揭示SC-FL通过“抗氧化-调控脂质代谢-阻断铁死亡”三重机制，显著拮抗TG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可直接落地的实验依据。 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TG 140 mg·kg⁻¹成功复制生精衰竭模型；SC-FL低、高剂量组（6.46、12.92 g生药·kg⁻¹·d⁻¹，菟丝子与枸杞子1:1配伍，同仁堂饮片煎煮）同步干预。宏观可见TG组睾丸明显萎缩，SC-FL呈剂量依赖性恢复睾丸体积与重量；HE染色显示TG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（CASA）进一步证实，TG组精子浓度下降约65%，SC-FL高剂量组回升42%，且精子前向运动率（PR）与形态正常率同步改善。TUNEL染色显示TG组生精细胞凋亡率升高6.8倍，SC-FL使其降至2.1倍， 提示SC-FL对TG诱导的睾丸组织学损伤与精子数量、质量衰退具有显著逆转作用 。 氧化应激是TG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：TG显著下调CAT、NO、T-AOC，上调脂质过氧化终产物MDA；SC-FL高剂量可完全逆转CAT与T-AOC下降，并使MDA回降54%，但对SOD、GSH-Px、GSH影响不大，提示SC-FL的抗氧化特色在于“选择性提升过氧化氢清除能力+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，TG组8-OHdG阳性精原细胞增多，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 脂质组学采用UPLC-Q-Exactive HF MS正、负离子双模式扫描，共检出673种脂质。PCA三维图显示TG组与对照组明显分离，SC-FL组向正常组靠拢；差异脂质筛选（p<0.01，|log₂FC|>1）提示TG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：①多不饱和脂肪酸磷脂（PUFA-PL）大幅减少，提示膜流动性下降；②心磷脂（CL）与溶血磷脂（LPC）过度氧化，诱发线粒体嵴断裂；③二酰甘油（DG）堆积，激活炎症小体。 SC-FL通过降低PUFA过氧化、升高饱和磷脂比例、减少DG蓄积，重塑“抗氧化-膜稳态-能量供应”三平衡，从而为生精细胞提供结构完整的膜环境 。 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 铁死亡是近年新认定的铁依赖、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TG组睾丸间质铁沉积增加3.4倍，SC-FL高剂量使其降至1.5倍；Western blot与免疫组化同步证实，TG显著下调谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）与胱氨酸转运体（SLC7A11），而SC-FL呈剂量依赖性恢复GPX4/SLC7A11表达，阻断脂质ROS链式反应。TUNEL与铁染色共定位发现，TG组凋亡细胞多伴随高铁负荷，SC-FL使双阳细胞减少67%， 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。TG组Nrf2总蛋白及核转位均显著下降，下游HO-1、GPX4同步低表达；SC-FL高剂量组Nrf2核转位增加2.3倍，HO-1上调1.9倍，而Keap1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，HO-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险 。 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 LC-MS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；TCMSP与GeneCards交叉获得59个关键靶点，PPI网络提示AKT1、TNF、IL1B、TP53、BCL2、CASP3为度值最高节点；KEGG富集显示p53、HIF-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 kcal·mol⁻¹，可稳定占据其Neh2结构域，阻断Keap1泛素化降解，为实验观察到的Nrf2激活提供结构解释。 网络药理学-实验验证闭环，阐明SC-FL“多组分-多靶点-多通路”协同优势。 体外采用小鼠精原干细胞系GC-1，以雷公藤内酯（Triptolide，TP）50 nM模拟TG毒性。CCK-8显示TP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；FerroOrange与DCFH-DA双荧光探针证实TP使铁离子与ROS同步升高，脂质过氧化物（LPO）增加2.7倍，Annexin V-PI流式检测凋亡率达38%。加入铁死亡特异性抑制剂Fer-1后，ROS、铁离子、LPO与凋亡率均显著回落， 首次直接证明TP通过“铁死亡主通路”损伤精原干细胞。 进一步拆分SC-FL：枸杞多糖（LBP）与菟丝子总黄酮（FSC）分别干预。毒性实验显示LBP 25–200 µg·mL⁻¹对GC-1无抑制反而促增殖，FSC呈剂量依赖性抑制，故选用LBP 50、100 µg·mL⁻¹与FSC 12.5、25 µg·mL⁻¹进行保护实验。结果显示， 两药均可显著逆转TP诱导的存活率下降，其中LBP 100 µg·mL⁻¹使存活率由46%升至78% ；LPO、ROS、铁离子水平同步下降，GSH、CAT、SOD活性回升， 提示LBP/FSC通过“抗氧化+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，TP显著下调Nrf2、HO-1、GPX4，上调Keap1；LBP 100 µg·mL⁻¹可完全逆转Nrf2与HO-1下降，FSC 25 µg·mL⁻¹对Nrf2有效但对HO-1作用有限，提示LBP是激活Nrf2/HO-1的主效应组分。免疫荧光共定位发现，TP使Nrf2滞留胞浆，LBP促进其核转位，与GPX4表达升高同步，进一步支持“Nrf2入核-HO-1上调-GPX4抗氧化”级联。 为验证Nrf2是否为LBP保护的核心靶点，研究采用Nrf2特异性抑制剂ML385（10 µM）。结果显示，ML385可完全阻断LBP对TP诱导LPO、ROS、铁离子升高的抑制，同时抵消LBP对CAT、GSH、SOD的恢复；Western blot证实ML385使LBP升高的Nrf2、HO-1、GPX4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LBP通过激活Nrf2/HO-1-GPX4轴抑制铁死亡，是SC-FL拮抗TG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 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。。
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. Epub 2024 Nov 9. PMID: 39556988. 老中医（微信号：wxid_rszr95aw79ie22）
图1 论文首图
