蝦青素在制備防治有機磷農藥所致雄性生殖毒性的藥物中的應用
【專利說明】蝦青素在制備防治有機磷農藥所致雄性生殖毒性的藥物中 的應用
[0001]
技術領域
[0002] 本發明涉及涉及蝦青素的應用，具體涉及蝦青素在制備預防與治療因有機磷農藥 所致雄性生殖毒性疾病的藥物中的應用。
【背景技術】
[0003] 有機磷農藥（OPs)是一類高效、低殘留的農藥，已經成為當今中國使用的最廣譜農 藥。有機磷農藥的使用為農、林、漁業的增產豐收立下了汗馬功勞，但隨著有機磷農藥的廣 泛使用，其在蔬菜水果等食物中的殘留現象也較為普遍。雖然大多數人已經注意預防有機 磷農藥的急性中中毒，但有機磷農藥的長期、低劑量、慢性暴露對人類健康的影響，尤其是 對男性生殖力影響，還未引起人們的足夠重視。
[0004] 有機磷農藥具有生殖毒性，對男性生殖系統的影響更為顯著。國內外流行病 學研究發現，在長期遭受有機磷農藥污染的地區或者農藥廠的工人，男性精子的數量和 質量均受到影響，造成精子數量減少、精子存活率和活動度下降、精子畸形率增加，最終 導致男性不育人數明顯增多（Recio-Vega R，Ocamp〇-G0mez G，Borja-Aburto VH，et al. Organophosphorus pesticide exposure decreases sperm quality: association between sperm parameters and urinary pesticide levels. J Appl Toxicol,2008 Jul， 28 (5) :674-680.)。我們和國內外多位學者的研究發現，有機磷農藥對雄性生殖生殖系統具 有損傷作用，有機磷農藥可直接作用于睪丸、附睪、前列腺、精囊等組織，破壞其結構，最終 導致男性生殖力的下降（Koureas M，Tsakalof A，Tsatsakis A，et al. Systematic review of biomonitoring studies to determine the association between exposure to organophosphorus and pyrethroid insecticides and human health outcomes. Toxicol Lett，2011 Oct 15.)。因此探討有機磷農藥的雄性生殖毒性作用機制，尋找有效的干預藥 物，對于保護我國人民的身體健康及優生優育至關重要。
[0005] 蝦青素（astaxanthin)是類胡蘿卜素的含氧衍生物，蝦青素廣泛存在于各種魚、 蝦、蟹、藻類等水生生物體內，是迄今為止人類發現的自然界最強的抗氧化劑。有研究表 明，蝦青素很容易通過血腦屏障和細胞膜，能有效地防止視網膜的氧化和感光細胞的損傷， 以及對中樞神經系統尤其是對大腦起到保護作用，從而有效治療缺血-再灌注損傷、脊髓 損傷、帕金森綜合征、Alzheimer綜合征等中樞神經系統損傷；研究表明，給實驗大鼠和小 鼠飼喂蝦青素，能顯著抑制化學物誘導的初期癌變，對暴露于致癌物質中的上皮細胞具有 抗增殖作用和強化免疫功能的作用，而且這種效應存在劑量-效應關系；蝦青素能顯著影 響動物的免疫功能，在有抗原存在時，能明顯促進脾細胞產生抗體的能力，增強T細胞的作 用，刺激體內免疫球蛋白的產生，蝦青素還能夠部分恢復年老小鼠的體液免疫系統；蝦青素 是迄今為止發現的唯一可以有效阻止糖尿病腎病損的物質，蝦青素主要是通過直接保護腎 小球基底膜、阻止因高血糖產生的自由基來破壞基底膜；蝦青素還具有保護心血管、降低膽 固醇、免疫調節、預防腫瘤、抗養護、抗輻射、抗疲勞、預防心血管疾病、緩解運動疲勞、增強 機體能量代謝和延緩衰老等多方面的醫療保健作用。蝦青素無任何毒副作用，可以長期服 用。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供蝦青素在制備防治有機磷農藥所致雄性生殖力損傷方面 的藥物新用途。
[0007] 具體的說，本發明涉及蝦青素在制備防治有機磷農藥所致雄性生殖毒性的藥物中 的應用。
[0008] 此外，還涉及蝦青素在制備預防與治療因有機磷農藥所雄性生殖毒性誘發的疾病 的藥物中的應用。
[0009] 其中所述疾病為因有機磷農藥所致的雄性生殖毒性疾病，主要包括：精子數量降 低、精子活動性下降、變性精子數量增多、精液減少、精子畸形率升高、睪丸疾病等。
[0010] 本發明所述有機磷農藥為久效磷、辛硫磷、對氧磷、三唑磷等常用有機磷農藥。
[0011] 本發明所屬藥物是指以蝦青素為主要活性成分，與可藥用載體制成的醫療上可接 受的制劑，如片劑、丸劑或膠囊劑等。
[0012] 本發明通過動物實驗研究發現：服用蝦青素可達到防治低濃度有機磷農藥所致雄 性生殖毒性的效果，蝦青素的治療有效量，應按照治療者的年齡、身體狀況、接觸有機磷農 藥量等確定。
[0013] 本發明所述的蝦青素，具有保護心血管、降低膽固醇、免疫調節、預防腫瘤、抗養 護、抗輻射、抗疲勞、預防心血管疾病、緩解運動疲勞、增強機體能量代謝和延緩衰老等多方 面的醫療作用，并且目前尚未發現其有任何毒副作用。蝦青素可以通過市售得到，也可以通 過多種方法提取獲得，提取方法成熟。
[0014] 本發明人以高毒有機磷農藥久效磷和低毒有機磷農藥辛硫磷為代表，研究了低濃 度有機磷農藥的雄性生殖毒性作用，發現有機磷農藥的雄性生殖毒性作用主要是引起雄性 小鼠睪丸臟器系數和附睪臟器系數下降；精子數量減少、精子活率降低、精子畸形率增加； 誘導睪丸組織CAT活性和LDH活性降低、MDA含量增加，睪丸組織氧化損傷，從而引起如精 子數量降低、精子活動性下降、變性精子數量增多、精液減少、生殖器畸變、睪丸疾病、男性 不孕等一系列疾病。
[0015] 本發明通過動物實驗觀察了有機磷農藥對雄性小鼠的生殖毒性作用，以及蝦青素 對有機磷農藥雄性生殖毒性的抑制作用。經研究發現，蝦青素能抑制(如久效磷和辛硫磷） 有機磷農藥所致的雄性小鼠睪丸臟器系數和附睪臟器系數下降；精子數量減少、精子活率 降低、精子畸形率增加；睪丸組織CAT活和LDH活性降低、MDA含量增加，睪丸組織氧化損 傷；蝦青素能抑制有機磷農藥的雄性生殖毒性，有較好的劑量依賴性。
[0016] 本發明的有益效果在于： 1. 本發明提供了有機磷農藥對雄性生殖毒性作用的直接證據，并以此尋找有效的干預 藥物。 2. 本發明提供了蝦青素的醫藥新用途，其對有機磷農藥引起的雄性生殖毒性具有很好 的抑制和保護作用。蝦青素能抑制有機磷農藥(如久效磷和辛硫磷）所致的雄性小鼠睪丸 臟器系數和附睪臟器系數下降；精子數量減少、精子活率降低、精子畸形率增加；睪丸組織 CAT活和LDH活性降低、MDA含量增加啊，睪丸組織氧化損傷；蝦青素能抑制有機磷農藥的雄 性生殖毒性，有較好的劑量依賴性。
[0017] 3.本發明對長期接觸有機磷農藥的人尤其是農藥廠的工人和農民具有深遠的意 義，能起到保護男性及其子代身體健康、提高生活質量、降低不孕不育、優生優育、延長壽命 等作用。
【具體實施方式】
[0018] 以下通過試驗例來進一步闡述本發明中蝦青素的醫藥新用途及其有益效果，但不 用來限制本發明的范圍。
[0019] 試驗例1 :蝦青素抑制久效磷所致雄性生殖毒性的試驗研究 1材料與方法 1. 1材料 久效磷（40%的水溶性制劑，青島農藥廠)，蝦青素(美國Sigma公司），過氧化氫酶（CAT) 試劑盒、乳酸脫氫酶（LDH)試劑盒和丙二醛（MDA)試劑盒均購自南京建成生物公司。
[0020] 1.2實驗動物及分組 選擇健康SPF級雄性昆明小鼠90只，體重在（25 ± 2 ) g之間，購自新鄉醫學院動物實 驗中心。適應性飼養7 d，室溫（25±2) °C，濕度50%-55%。
[0021] 將小鼠隨機分為6組，每組15只。分別為正常對照組（A)、蝦青素對照組（B)、久 效磷對照組（C)、蝦青素低劑量保護組（D)、蝦青素中劑量保護組（E)。由于蝦青素不易溶于 水，易溶于油，本實驗用橄欖油作溶劑，其中對照組(A)不給藥，給予橄欖油，蝦青素對照組 (B)給予好青素10 mg/kg，久效磷對照組（C)給予0.20 mg/kg，好青素低劑量保護組（D)給 予蟲下青素5 mg/kg+久效磷0.20 mg/kg，好青素中劑量保護組（E)給予好青素10 mg/kg+久 效磷0· 20 mg/kg，好青素高劑量保護組（F)給予好青素20 mg/kg+久效磷0· 20 mg/kg。并 保證充足的飲水和飼料供應。在連續60 d采用灌胃方式進行染毒，染毒劑量為10 ml/kg， 每天1次。
[0022] 1.3統計學方法 采用SPSS 10.0軟件進行統計學分析。計量資料實驗數據均以1±8進行表示，多組間 比較采用方差齊性檢驗和單因素方差分析（One Way AN0VA)。進一步進行組間兩兩比較時， 若方差齊時，采用SNK檢驗；若方差不齊時，采用Games-Howell檢驗。計數資料實驗數據均 以率表示，組間兩兩比較采用X 2檢驗。以P〈0. 05為差異有統計學意義。
[0023] 2方法與結果 染毒60天后，稱量體重，處死小鼠，立即取出雙側睪丸及附睪，剝離周圍脂肪組織和結 締組織準確稱量睪丸和附睪的重量，計算睪丸及附睪的臟器系數；將雙側附睪置于盛有生 理鹽水的培養皿中剪碎，制備精子懸液。采用血細胞計數法計數上述精子懸液中的精子數， 并換算為每克附睪精子數；取混勻的精子懸液一滴滴于載玻片上，加蓋玻片于光鏡下觀察 精子活動力，按WHO推薦的方法，按精子的泳動狀態將精子活動度分為四級：I級：直線運 動明顯活躍，活動良好；II級：直線運動，活動稍差；III級：精子向前移動的能力差，在原處 移動或作旋轉運動；IV級：精子無任何活動，每只至少檢查400個精子，計算精子活率(精子 活率=I + II + III級精子數/ I + II +111 +IV級精子數X100%);將部分精子懸液作涂片， 空氣干燥后，用甲醇固定5min，干燥后用2%伊紅水溶液染色Ih，用水輕沖，干燥，在光鏡下， 每只小鼠檢查至少檢查400個精子，記錄精子的畸形類型和數量，凡精子輪廓不清，有頭無 尾，或頭部與其它精子或碎片重疊，或兩個以上精子重疊，或明顯屬人為剪碎者均不計算， 畸形類型主要分為：無鉤、香蕉形、無定形、胖頭、尾折疊、雙頭、雙尾等，畸形率以百分率表 示（％);取睪丸組織加入適量的冰生理鹽水，在冰浴條件下用玻璃勻漿器研磨制成睪丸組織 勻漿，然后在低溫（4°C )條件下以2000rpm，離心10min，靜置片刻，取上清液，參照試劑盒說 明書，檢測睪丸勻漿液中CAT、LDH活性和MDA含量。
[0024] 表1蝦青素對久效磷所致小鼠