肉桂醛對雄性哺乳動(dòng)物生殖系統(tǒng)的影響

游尤金 吳 韋 程俊瑋 吳祥榮 黃志堅(jiān) 王 磊

（福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院（蜂學(xué)學(xué)院）/福建省動(dòng)物藥物工程實(shí)驗(yàn)室 福州 350002）

肉桂是我國特有的經(jīng)濟(jì)樹種之一，主要產(chǎn)地在云南、廣東、廣西和福建等地。在我國，肉桂是一種重要的傳統(tǒng)中藥，近年來，圍繞肉桂的主要成分肉桂醛在調(diào)節(jié)生理活動(dòng)方面的研究也越來越多。肉桂是集香料、藥材及用材于一身的一種重要經(jīng)濟(jì)作物，在我國南方地區(qū)種植廣泛，產(chǎn)量豐富，深受消費(fèi)者喜愛。研究發(fā)現(xiàn)，肉桂可以提高雄性動(dòng)物雄激素的分泌，改善雄性動(dòng)物的生殖功能。其主要成分-肉桂醛對雄性哺乳動(dòng)物生殖系統(tǒng)有很多調(diào)節(jié)作用。

中醫(yī)上肉桂常被作為補(bǔ)火助陽、散熱止痛、溫通經(jīng)脈的藥物使用，主要作為君藥或臣藥用以腎病和風(fēng)濕等病的治療。肉桂不僅能夠溫化水濕以利水、促進(jìn)氣血的化生等，與附子合用時(shí)還可大補(bǔ)命門之火，與元參、麥冬合用時(shí)可治療因虛火炎上、肺氣不行導(dǎo)致的陽強(qiáng)不倒之癥[1]。現(xiàn)代藥理研究表明，肉桂能夠改善小鼠的腎虛，提高腎陽虛小鼠睪丸指數(shù)，同時(shí)一定程度地增加體質(zhì)量[2]。對小鼠連續(xù)使用腎上腺皮質(zhì)激素能抑制酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞組織退變，產(chǎn)生一系列竭耗性的似陽虛癥狀，肉桂提取物對該病癥有良好的預(yù)防保護(hù)作用。自2020年“禁抗元年”以來，一些中藥逐漸被人們所認(rèn)可并用作飼料添加劑以增強(qiáng)畜禽抵抗力[3]，肉桂有望研發(fā)成飼料添加劑以代替抗生素，并提高繁殖性能，對我國畜牧生產(chǎn)和生物安全可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

1 肉桂醛對精子生成及激素分泌的影響

繁殖性能是關(guān)系畜牧場經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)之一。安偉捷育種公司和韓楓等[4]的數(shù)據(jù)表明，睪丸重量與受精率之間存在著密切的關(guān)系。有研究表明，肉桂皮油可顯著增加睪丸和附睪重量、附睪精子濃度、生精管直徑和提高精子活力[5]。若嘗試對精子缺乏或活力不足的男性使用肉桂皮油，可能具有一定的治療作用。Khavanin A等[6]的研究也表明，肉桂的提取物通過增強(qiáng)精子參數(shù)（包括計(jì)數(shù)、生存能力和形態(tài)）和增加精子發(fā)生的激素分泌量來發(fā)揮保護(hù)睪丸的作用。

在內(nèi)分泌的研究上發(fā)現(xiàn)，以肉桂醛為主要成分的水酒精肉桂提取物可明顯提高大鼠促卵泡素（FSH）、促黃體素（LH）及睪酮水平[6]。其中，F(xiàn)SH和LH的含量及比例與動(dòng)物的發(fā)情活動(dòng)具有密切關(guān)系，F(xiàn)SH可刺激曲細(xì)精管上皮和次級精母細(xì)胞發(fā)育，與LH和雄激素協(xié)同促使發(fā)育成熟，與睪酮一起參與維持生精過程的正常進(jìn)行，促使足細(xì)胞釋放精子細(xì)胞；LH在公畜上又稱促間質(zhì)細(xì)胞素（ICSH），刺激睪丸間質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育和睪酮分泌，刺激精子成熟；而睪酮是睪丸產(chǎn)生的最為重要的局部及全身性雄激素，可啟動(dòng)初情期時(shí)雄性第二性征發(fā)育，維持雄性性行為及調(diào)節(jié)精子生成[7]。

2 肉桂醛對雄性家畜生殖功能的保護(hù)作用

在養(yǎng)殖場，噪聲是有害的環(huán)境因素之一，噪聲應(yīng)激可顯著降低成年雄性大鼠性激素（LH、FSH和睪酮）、精子存活率和形態(tài)正常精子的百分比，而以肉桂醛為主要成分的水酒精肉桂提取物，對試驗(yàn)鼠性激素水平和精子存活率有保護(hù)作用[6]。四氯化碳（CCl4）處理可降低大鼠體重和生殖器官重量，抑制睪丸過氧化氫酶（CAT）活性，降低精子活力和濃度，增加脂質(zhì)過氧化（LPO）水平，導(dǎo)致精子存活率和凋亡指數(shù)異常，并產(chǎn)生一定的組織病理學(xué)損傷。而肉桂皮油（CBO）對CCl4誘導(dǎo)的男性生殖器官及細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用[5]；多西他賽（DTX）、紫杉醇（PTX）及二者混合均可使成年雄性大鼠所有生殖器官重量、睪酮濃度、精子活力及濃度、谷胱甘肽水平、睪丸及附睪組織中過氧化氫酶活力顯著或相對下降，使異常精子率、睪丸和附睪中丙二醛水平、凋亡的生殖細(xì)胞數(shù)量、精子DNA碎片明顯增加，睪丸組織結(jié)構(gòu)明顯受損，而CBO可改善

DTX、PTX或二者混合引起的以上危害，長期食用CBO對雄性大鼠生殖系統(tǒng)有保護(hù)作用[5]；伏馬菌素B-1（FB1）和黃曲霉毒素B-1（AFB（1））是經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)在食物中的真菌代謝物，對大鼠具有生殖毒性作用，

且可產(chǎn)生協(xié)同毒性作用，肉桂油乳劑滴（COED）對單一或聯(lián)合暴露于FB1和AFB具有潛在的保護(hù)作用[8]。

肉桂醛除了上述對組織細(xì)胞的直接作用外，還有部分間接作用[9]。人體研究表明，大部分二型糖尿病男性患者及肥胖男性會(huì)發(fā)生性功能障礙[10]，主要是由于二型糖尿病患者和肥胖人群常出現(xiàn)胰島素抵抗，而胰島素抵抗導(dǎo)致性激素結(jié)合球蛋白減少，致使游離睪酮水平降低，從而阻礙精子發(fā)生[10]。部分學(xué)者的研究還提示二型糖尿病患者睪丸間質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少，體積變小，合成和分泌雄激素的功能降低[11]。另有研究結(jié)果表明，2型糖尿病大鼠血清睪酮水平也會(huì)降低[12]。而組織細(xì)胞中酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase-1B，PTP-1B）表達(dá)過多是引起2型糖尿病的一個(gè)重要因素，肉桂醛可以通過抑制PTP-1B的活性治療或預(yù)防2型糖尿病[9]。肉桂醛還有類似胰島素的作用，可以預(yù)防胰島素缺乏[13]，這對胰島細(xì)胞耗竭的二型糖尿病的治療也有重要影響。同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)肉桂醛可以防止脂肪細(xì)胞分化和脂肪的形成[14]，這對肥胖有一定的預(yù)防和治療作用。因此，肉桂醛可能會(huì)通過調(diào)節(jié)二型糖尿病和肥胖的方式間接地影響生殖系統(tǒng)功能。有研究表明生姜和肉桂聯(lián)合作用能顯著改善氧化應(yīng)激對生精和發(fā)育的損傷作用，聯(lián)合使用對精子生存能力、運(yùn)動(dòng)和血清總睪丸激素、LH、FSH和血清抗氧化劑水平均有顯著的有益影響[15]。

3 肉桂醛的副作用

然而“是藥三分毒”，過量服用肉桂、桂枝容易產(chǎn)生頭暈、眼花、咳嗽、干渴等毒性反應(yīng)。在人腎上腺細(xì)胞H295R的研究上發(fā)現(xiàn)，肉桂醛會(huì)抑制人腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞分泌睪酮和脫氫表雄酮[7]，而脫氫表雄酮是主要的腎上腺雄激素之一，腎上腺雄激素對性腺功能正常的男性作用不明顯，但對男童生殖器官的發(fā)育具有一定的作用。因此，脫氫表雄酮分泌減少可能在一定程度上會(huì)影響幼齡雄性動(dòng)物生殖器官的發(fā)育。另外，在研究中發(fā)現(xiàn)高濃度肉桂醛能夠引起小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞（MLTC-1）凋亡。MLTC-1能夠合成和分泌睪酮，有多條信號通路和多種酶參與這一過程。一般認(rèn)為MLTC-1的數(shù)量與動(dòng)物繁殖能力成正比，MLTC-1的大量凋亡將嚴(yán)重降低動(dòng)物的繁殖性能。因此，通過探究肉桂醛對凋亡通路相關(guān)蛋白Caspase-3、P53、BAX和Bcl-2表達(dá)情況的影響，可以揭示肉桂醛調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物生殖細(xì)胞生長的機(jī)制，從而為肉桂醛的醫(yī)用或作為飼料添加劑使用提供一些試驗(yàn)依據(jù)。

肉桂在我國年需求量在萬噸以上，是多年生多年收品種，生長采伐期可達(dá)百年以上，具有資源豐富、容易采集、加工簡便的特點(diǎn)。研究顯示5～7年的肉桂中肉桂醛的含量最高[16]，在經(jīng)濟(jì)效益方面，可利用這一特點(diǎn)提高肉桂醛提取率，降低成本。而進(jìn)一步研究肉桂醛對生殖系統(tǒng)的作用以及其安全性，將推動(dòng)肉桂醛在畜牧生產(chǎn)方面的應(yīng)用進(jìn)程，為哺乳動(dòng)物健康養(yǎng)殖奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。