\u00c9tude pr\u00e9liminaire de l'effet protecteur de l'icariine activant la voie de signalisation Nrf2 contre les l\u00e9sions induites par le D-galactose dans les cellules testiculaires Sertoli 15P-1 de souris
\nAvec le d\u00e9veloppement continu de l'\u00e9conomie et de la soci\u00e9t\u00e9 et la pression croissante sur la survie des personnes, l'infertilit\u00e9 est devenue un probl\u00e8me mondial. La recherche a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 qu'environ 15% des couples dans le monde souffrent d'infertilit\u00e9, les facteurs masculins repr\u00e9sentant environ 50%, et le m\u00e9canisme n'est pas encore enti\u00e8rement compris. Les cellules de Sertoli testiculaires, seules cellules somatiques connect\u00e9es aux cellules spermatog\u00e9niques, entourent structurellement les cellules souches spermatogoniales, les spermatogonies et les diff\u00e9rents niveaux de cellules spermatog\u00e9niques, formant une barri\u00e8re sanguine testiculaire gr\u00e2ce \u00e0 diverses prot\u00e9ines de jonction serr\u00e9e telles que l'occludine et la claudine-1. La recherche a montr\u00e9 que les cellules de soutien testiculaires s\u00e9cr\u00e8tent divers facteurs de croissance tels que le facteur neurotrophique d\u00e9riv\u00e9 de la lign\u00e9e des cellules gliales (GDNF), la prot\u00e9ine morphog\u00e9n\u00e9tique osseuse 4 (BMP4) et le facteur des cellules souches (SCF), qui r\u00e9gulent la prolif\u00e9ration et la diff\u00e9renciation des cellules souches spermatogoniales et favorisent la formation des spermatozo\u00efdes. Une autre \u00e9tude a montr\u00e9 que les rats m\u00e2les expos\u00e9s au chrome hexavalent pendant la grossesse pr\u00e9sentaient une r\u00e9gulation \u00e0 la baisse de l'expression des prot\u00e9ines de jonction serr\u00e9e Occludin et Claudin-1 dans les cellules de soutien apr\u00e8s l'\u00e2ge adulte, entra\u00eenant une apoptose accrue des cellules spermatog\u00e9niques et une alt\u00e9ration de la production de spermatozo\u00efdes. Sous l'effet d'un stress thermique, les cellules de Sertoli du testicule bovin sont endommag\u00e9es et les niveaux d'ARNm du GDNF et du SCF sont r\u00e9gul\u00e9s \u00e0 la baisse, ce qui entra\u00eene un dysfonctionnement des spermatozo\u00efdes. Par cons\u00e9quent, l'am\u00e9lioration de la structure et de la fonction des cellules de soutien pourrait constituer une nouvelle voie pour le traitement de l'infertilit\u00e9 masculine.<\/p>\n
L'\u00e9pim\u00e8de est une plante m\u00e9dicinale traditionnelle chinoise aux propri\u00e9t\u00e9s nourrissantes, mentionn\u00e9e pour la premi\u00e8re fois dans le \"Shennong Bencao Jing\". Elle a pour effet de tonifier le yang des reins, de renforcer les muscles et les os et de dissiper le vent et l'humidit\u00e9. La recherche pharmacologique moderne a montr\u00e9 que l'Epimedium a des effets significatifs pour retarder le vieillissement et am\u00e9liorer la fonction reproductive masculine. Son principal ingr\u00e9dient actif est l'icariine (ICA). Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que l'ICA peut favoriser la prolif\u00e9ration des cellules de Sertoli primaires chez les rats et am\u00e9liorer la fonction des cellules de Sertoli m\u00e2les. La recherche a montr\u00e9 que l'ICA peut am\u00e9liorer la fonction reproductrice des rats en augmentant les niveaux d'expression de l'ARNm des r\u00e9cepteurs de l'hormone folliculo-stimulante et de la prot\u00e9ine de jonction serr\u00e9e Claudin-11 dans les cellules de soutien, am\u00e9liorant ainsi la r\u00e9sistance au stress antioxydant du tissu testiculaire. Le facteur nucl\u00e9aire \u00e9rythro\u00efde de type 2 (Nrf2), principal r\u00e9gulateur du syst\u00e8me de d\u00e9fense cellulaire de l'organisme, r\u00e9gule l'expression d'une s\u00e9rie de g\u00e8nes codant pour des prot\u00e9ines antioxydantes et des prot\u00e9ines de r\u00e9ponse au stress oxydatif en se liant \u00e0 des s\u00e9quences amplificatrices dans la r\u00e9gion r\u00e9gulatrice du promoteur des \u00e9l\u00e9ments de r\u00e9ponse antioxydante (ARE), en coordonnant des r\u00e9ponses pr\u00e9cises \u00e0 diverses conditions de stress et attaques nuisibles, et en r\u00e9alisant l'hom\u00e9ostasie du microenvironnement cellulaire. Des recherches ont montr\u00e9 que l'Epimedium peut att\u00e9nuer les l\u00e9sions h\u00e9patiques induites par le stress oxydatif en activant Nrf2. Nos recherches ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que l'ICA peut att\u00e9nuer les l\u00e9sions de l'ADN dans les cellules germinales testiculaires de rats vieillissant naturellement en r\u00e9gulant \u00e0 la hausse le Nrf2. L'ICA peut r\u00e9guler l'expression des prot\u00e9ines Occludin et Claudin-1 li\u00e9es \u00e0 la jonction serr\u00e9e dans la lign\u00e9e cellulaire de soutien testiculaire de souris TM4 induite par le D-Gal. Cependant, il n'existe actuellement aucun rapport de recherche indiquant si l'ICA peut am\u00e9liorer les dommages cellulaires 15P-1 induits par le D-Gal par le biais de la voie de signalisation Nrf2. Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que le D-Gal peut induire des l\u00e9sions de la jonction serr\u00e9e dans les cellules TM4 de la lign\u00e9e cellulaire de soutien testiculaire de souris. Par cons\u00e9quent, cette exp\u00e9rience a utilis\u00e9 les cellules 15P-1 induites par le D-galactose (D-Gal) comme mod\u00e8le de dommage pour explorer l'effet protecteur et le m\u00e9canisme de l'ICA sur les dommages caus\u00e9s aux cellules de Sertoli par la voie de signalisation Nrf2.<\/p>\n
Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, l'OMS a reconnu l'infertilit\u00e9 comme un probl\u00e8me de sant\u00e9 publique. Le taux d'incidence de l'infertilit\u00e9 dans la population g\u00e9n\u00e9rale a augment\u00e9 d'ann\u00e9e en ann\u00e9e, touchant environ 15% des couples en \u00e2ge de procr\u00e9er dans le monde. Les recherches montrent qu'aux \u00c9tats-Unis et dans d'autres pays occidentaux, le nombre de spermatozo\u00efdes diminue de 1,5% par an, et l'on estime que pr\u00e8s de 70 millions de couples dans le monde sont victimes de l'infertilit\u00e9 ou de la st\u00e9rilit\u00e9. Une enqu\u00eate \u00e9pid\u00e9miologique \u00e0 grande \u00e9chelle men\u00e9e par l'OMS a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 qu'environ la moiti\u00e9 de l'infertilit\u00e9 des couples est caus\u00e9e par des facteurs masculins, et que le m\u00e9canisme n'est pas encore enti\u00e8rement compris.<\/p>\n
Des recherches ont montr\u00e9 que la D-Gal peut r\u00e9duire le nombre et la fonction des cellules TM4 de la lign\u00e9e cellulaire de soutien de la souris. Par cons\u00e9quent, nous avons choisi le mod\u00e8le D-Gal pour \u00e9valuer si l'ICA peut att\u00e9nuer les dommages caus\u00e9s aux cellules 15P-1. La litt\u00e9rature rapporte qu'apr\u00e8s un traitement avec 35, 70 et 140 \u03bc M d'ICA sur des cellules endoth\u00e9liales ECV-304, le taux d'inhibition cellulaire \u00e9tait de 1,2% et qu'il n'y avait pas de cytotoxicit\u00e9 significative. Les r\u00e9sultats MTT de cette exp\u00e9rience ont montr\u00e9 que, par rapport au groupe t\u00e9moin, lorsque l'ICA \u00e9tait utilis\u00e9 seul pour traiter les cellules 15P-1, la CI50 \u00e9tait sup\u00e9rieure \u00e0 50% \u00e0 une concentration de 40 \u03bc M, ce qui indique que l'ICA n'avait pas de cytotoxicit\u00e9 significative. Nos recherches pr\u00e9liminaires ont montr\u00e9 que l'ICA a un effet protecteur sur les l\u00e9sions des cellules TM4 trait\u00e9es par D-Gal, et a un effet prolif\u00e9ratif significatif \u00e0 des concentrations de 0,5 et 1 \u03bc M. Les r\u00e9sultats MTT de cette exp\u00e9rience ont \u00e9galement montr\u00e9 que, par rapport au groupe trait\u00e9 par D-Gal, l'ICA a augment\u00e9 le taux de survie des cellules de mani\u00e8re d\u00e9pendante de la concentration \u00e0 0,125-1 \u03bc M, et a eu un effet promoteur significatif sur la prolif\u00e9ration des cellules \u00e0 des concentrations de 0.5 et 1 \u03bc M. L'effet promoteur de l'ICA s'est affaibli lorsque la concentration \u00e9tait sup\u00e9rieure \u00e0 1 \u03bc M, ce qui peut \u00eatre d\u00fb au temps de stimulation plus long de la D-Gal sur les cellules 15P-1 dans cette exp\u00e9rience, aux dommages cellulaires plus graves et \u00e0 la sensibilit\u00e9 consid\u00e9rablement accrue des cellules endommag\u00e9es \u00e0 la stimulation du m\u00e9dicament, montrant ainsi un ph\u00e9nom\u00e8ne de promotion \u00e0 faible concentration et d'inhibition \u00e0 forte concentration. Les cellules de Sertoli testiculaires sont des cellules somatiques situ\u00e9es dans les tubules s\u00e9minif\u00e8res des testicules qui sont directement connect\u00e9es aux cellules spermatog\u00e8nes. Elles r\u00e9gulent la prolif\u00e9ration et la diff\u00e9renciation des cellules souches spermatogoniales et favorisent la formation des spermatozo\u00efdes en s\u00e9cr\u00e9tant diverses cytokines telles que le GDNF, le BMP4 et le SCF. Le GDNF est un membre de la superfamille du facteur de croissance transformant b\u00eata et un facteur important dans la r\u00e9gulation de la prolif\u00e9ration des cellules souches spermatogoniales. Il joue un r\u00f4le crucial dans le d\u00e9veloppement des cellules reproductrices m\u00e2les et dans le d\u00e9veloppement testiculaire pr\u00e9coce. BMP4 et SCF sont des facteurs importants qui favorisent la diff\u00e9renciation des cellules souches spermatogoniales. Des recherches ant\u00e9rieures men\u00e9es par notre groupe de recherche ont montr\u00e9 que les flavono\u00efdes totaux de l'Epimedium peuvent augmenter les niveaux d'ARNm et de prot\u00e9ines du GDNF, du BMP4 et du SCF s\u00e9cr\u00e9t\u00e9s par les cellules de Sertoli dans les testicules de rats vieillissant naturellement, am\u00e9liorant ainsi la fonction de s\u00e9cr\u00e9tion des cellules de Sertoli. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que, par rapport au groupe t\u00e9moin, les niveaux d'expression de l'ARNm et des prot\u00e9ines des facteurs s\u00e9cr\u00e9t\u00e9s par les cellules de Sertoli \u00e9taient significativement diminu\u00e9s apr\u00e8s le traitement au D-Gal, tandis que les niveaux d'expression de l'ARNm et des prot\u00e9ines des facteurs s\u00e9cr\u00e9t\u00e9s par les cellules de Sertoli \u00e9taient significativement augment\u00e9s dans le 15P-1 apr\u00e8s le traitement \u00e0 l'ICA. L'ICA peut am\u00e9liorer la fonction de s\u00e9cr\u00e9tion des cellules de Sertoli testiculaires 15P-1.<\/p>\n
Les jonctions serr\u00e9es entre les cellules de soutien sont le composant le plus important de la barri\u00e8re h\u00e9mato-testiculaire, comprenant principalement les trois familles de prot\u00e9ines transmembranaires Occludin, Claudin, et les prot\u00e9ines d'adh\u00e9sion, ainsi que la famille de prot\u00e9ines cytoplasmiques de la jonction de blocage. Les jonctions serr\u00e9es entre les cellules prot\u00e8gent non seulement les cellules reproductrices de l'invasion du syst\u00e8me immunitaire et fournissent un environnement physiologique favorable \u00e0 la spermatogen\u00e8se, mais elles permettent \u00e9galement aux spermatocytes pr\u00e9fin et postfin de traverser r\u00e9guli\u00e8rement la barri\u00e8re sanguine du testicule pour poursuivre leur d\u00e9veloppement. La recherche a montr\u00e9 que l'occludine et la claudine sont les premi\u00e8res prot\u00e9ines membranaires de jonction serr\u00e9e identifi\u00e9es, et que la capacit\u00e9 de jonction serr\u00e9e et la fonction de barri\u00e8re \u00e9pith\u00e9liale sont principalement m\u00e9di\u00e9es par la claudine. Une autre \u00e9tude a montr\u00e9 que l'injection de peptide synth\u00e9tique d'Occludine dans les testicules de rats peut supprimer de mani\u00e8re r\u00e9versible la plupart des spermatogonies apr\u00e8s 27 jours, tandis que l'\u00e9limination de l'Occludine in vitro peut \u00e9galement entra\u00eener une diminution de la fonction de jonction serr\u00e9e des cellules de soutien. Les r\u00e9sultats de cette exp\u00e9rience ont montr\u00e9 que, par rapport au groupe t\u00e9moin, l'expression de la prot\u00e9ine de jonction serr\u00e9e dans les cellules 15P-1 a diminu\u00e9 apr\u00e8s le traitement au D-Gal, tandis que l'expression de la prot\u00e9ine de jonction serr\u00e9e dans les cellules de soutien 15P-1 a \u00e9t\u00e9 significativement augment\u00e9e apr\u00e8s le traitement \u00e0 l'ICA. L'ICA a un effet protecteur sur les dommages caus\u00e9s aux prot\u00e9ines de la jonction serr\u00e9e dans les cellules de soutien 15P-1.<\/p>\n
Lorsque l'organisme est dans un \u00e9tat normal, Kelch like ECH associated protein-1 (Keap1) recrute Nrf2 et forme un complexe dans le cytoplasme qui est d\u00e9grad\u00e9 par la prot\u00e9ase ubiquitine ; en cas de stress oxydatif, Nrf2 se dissocie de Keap1, et Nrf2 est transf\u00e9r\u00e9 du cytoplasme au noyau pour se lier \u00e0 ARE, activant la transcription de g\u00e8nes protecteurs en aval tels que HO-1 et NQO1, r\u00e9sistant ainsi aux dommages caus\u00e9s par le stress oxydatif caus\u00e9 par divers stimuli de l'organisme. Nos recherches ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que l'ICA peut att\u00e9nuer les l\u00e9sions de l'ADN testiculaire chez les rats vieillissant naturellement et am\u00e9liorer le d\u00e9clin de la fonction reproductrice caus\u00e9 par le vieillissement en activant la voie de signalisation Nrf2\/HO-1. Cela sugg\u00e8re que l'am\u00e9lioration du dysfonctionnement spermatog\u00e9nique par l'ICA peut \u00eatre li\u00e9e \u00e0 la voie de signalisation Nrf2. Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que l'ICA peut am\u00e9liorer les dommages caus\u00e9s par la D-Gal \u00e0 la lign\u00e9e cellulaire TM4 du support testiculaire. Par cons\u00e9quent, cette \u00e9tude a utilis\u00e9 le Western blot pour d\u00e9tecter les prot\u00e9ines de la voie Nrf2. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que, par rapport au groupe t\u00e9moin, les niveaux d'expression des prot\u00e9ines importantes de la voie Nrf2 Nrf2, HO-1 et NQO-1 dans les cellules 15P-1 \u00e9taient significativement r\u00e9duits apr\u00e8s la stimulation D-Gal, tandis qu'ils \u00e9taient significativement augment\u00e9s apr\u00e8s l'administration de l'ICA. Par la suite, nous avons d\u00e9tect\u00e9 l'expression et la localisation de Nrf2 \u00e0 l'aide de la technologie d'immunofluorescence. Par rapport au groupe de contr\u00f4le normal, l'expression fluorescente de Nrf2 dans le noyau des cellules 15P-1 dans le groupe trait\u00e9 \u00e0 la D-Gal \u00e9tait affaiblie, mais s'est am\u00e9lior\u00e9e apr\u00e8s le traitement \u00e0 l'ICA. Les r\u00e9sultats ci-dessus sugg\u00e8rent que les dommages fonctionnels et structurels des cellules 15P-1 sont li\u00e9s \u00e0 la r\u00e9gulation n\u00e9gative de la voie de signalisation Nrf2, ce qui entra\u00eene une diminution de la capacit\u00e9 antioxydante cellulaire. L'ICA peut am\u00e9liorer les dommages des cellules 15P-1 en renfor\u00e7ant leur capacit\u00e9 antioxydante.<\/p>\n
En r\u00e9sum\u00e9, l'ICA peut augmenter les niveaux d'expression des prot\u00e9ines li\u00e9es \u00e0 la s\u00e9cr\u00e9tion GDNF, BMP4, SCF, ainsi que les prot\u00e9ines li\u00e9es \u00e0 la jonction serr\u00e9e Occludin et Claudin-1 dans les cellules 15P-1 en activant la voie de signalisation Nrf2, am\u00e9liorant ainsi les dommages induits par la D-Gal dans les cellules 15P-1. Cette exp\u00e9rience a jet\u00e9 les bases th\u00e9oriques de nos recherches ult\u00e9rieures sur l'effet protecteur et le m\u00e9canisme de l'ICA sur les cellules germinales, afin de mieux explorer la valeur d'application de la plante m\u00e9dicinale chinoise Epimedium dans le syst\u00e8me reproducteur, et de fournir de nouvelles orientations pour le traitement clinique de l'infertilit\u00e9 masculine.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Preliminary study on the protective effect of icariin activating Nrf2 signaling pathway against D-galactose-induced injury in mouse testicular Sertoli 15P-1 cells With the continuous development of the economy and society and the increasing pressure on people’s survival, infertility has become a global problem. Research has found that about 15% of couples worldwide suffer from infertility, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n