Effects of quercetin on spermatogenesis and steroidogenesis in intact and orchidectomized rats

ผลของเคอร์ซีตินต่อการสร้างอสุจิและสเตอรอยด์ฮอร์โมนในหนูแรทปกติและหนูแรทที่ถูกตัดอัณฑะ

Name: Ladachart Taepongsorat

LCSH: Quercetin

LCSH: Fertility

Abstract: This thesis reports the effects of quercetin, a flavonoid found in many plant species including Thai herb used for sexual dysfunction treatment, on spermatogenesis and steroidogenesis of male rats. Effects of quercetin on spermatogenesis and steroidogenesis were first studied in the intact male Sprague-Dawley rats. Eight weeks old rats were subcutaneously injected with quercetin at dose of 0 (Q0), 30 (Q30), 90 (Q90) or 270 (Q270) mg/kgBW/day for 3, 7 or 14 days, and 28-day treatments were performed additionally with Q0 and Q90 rats. The results showed that effects of quercetin on reproductive organs (testes, epididymis-vas deferens, prostate gland and seminal vesicle), sex hormones (testosterone, LH and FSH) and sperm quality (sperm concentration, viability and mobility) depend on dose and duration of treatment. The shortest time of quercetin treatment (3 days) at any dosage had no effects on reproductive organ weights and histological alterations and sperm quality. However, the prolonged (7, 14 and 28 days) and higher doses (Q90 and Q270) treatments affected the reproductive parameters. The weights of the testes and epididymis-vas deferens and sperm quality of Q270 (day 7 and 14) and Q90 (day 14 and 28) were significantly increased, while weights of prostate gland and seminal vesicle were significantly decreased. The weight changes were associated with the histological alterations of sex organs, while the increased sperm quality was related to the increased weights of testis and epididymis via the distribution of sperm and fluid. Serum LH levels (Q90 at day 7, 14 and 28; Q270 at day 3, 7 and 14) FSH levels (Q90 at day 7 and 28; Q270 at day 7 and 14) and testosterone levels (Q270 at day 3 and 14) were significantly decreased. The expression of mRNA of StAR protein and P450scc were not significantly changed after quercetin treatment, except that of the Q90 rats at day 28 which showed a reduced expression of P450scc. The decreased testosterone levels which associated with the reduced levels of serum LH and FSH, but not the Leydig cell steroidogenesis, indicated that quercetin may have an androgenic activity to suppress HPG axis. Effects of quercetin on fertility were further studied in male rats subcutaneously injected with Q0, Q90 or Q270 for 14 days, and Q0 or Q90 for 28 days. During the last five day of treatment (day 10-14 or day 24-28), the treated male rat was housed with two virgin untreated female rats. Although there were no changes of fertility indexes (or the male ability to mate with virgin female) in Q90 rats even that the treatment was prolonged to 28 days, the percentage of male with sperm positive female was significantly increased. Fertility indexes, percentage of male with sperm positive female, number of pregnant females, and number of fetus per litter were significantly decreased in Q270 rats of 14-day treatment. The reduced fertility in the treated rats may be associated with changes in weight and histology of prostate gland and seminal vesicle and the reduced testosterone levels. Actions of quercetin on reproductive organs and sex hormone levels were studied in orchidectomized (ODX) rats. The rats were subcutaneously injected with Q0, Q30, Q90 or Q270 or 1 mg/kgBW/day of testosterone proprionate (Tp) for 14 days. Sham group was subcutaneously injected with vehicle (20% glycerol). After ODX for 14 days, the rats showed increased FSH and LH levels, decreased testosterone levels and decreased weights of epididymis-vas deferens, prostate gland and seminal vesicle compared to the sham rats. Although Tp treatment could recover these effects, these changes were not recovered after quercetin treatment. The result indicates that quercetin may have very low or no androgenic activity in ODX rats. Overall results suggest that quercetin may exhibit its androgenic activity by potentiating endogenous androgens or through other mechanisms such as the antioxidant effects. Based on these results, the use of quercetin (at Q90) as a drug for treatment of male infertility should be considered.

Abstract: การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของเคอร์ซีตินซึ่งเป็นสารฟลาโวนอยด์ที่พบได้ในพืชหลายชนิดรวมทั้งพืชสมุนไพรของไทยที่ใช้ในการรักษาการทำงานที่ผิดปกติของการสืบพันธุ์ ต่อการสร้างอสุจิและสเตอรอยด์ฮอร์โมนในหนูแรทและหนูที่ถูกตัดอัณฑะออกโดยใช้้หนูขาวเพศผู้สายพันธุ์ Sprague-Dawley อายุ 8 สัปดาห์ จากการศึกษาพบว่าเมื่อฉีดเคอร์ซีตินเข้าทางใต้ผิวหนังของหนูแรทปกติ ขนาด 0 (Q0), 30 (Q30), 90 (Q90) หรือ 270 (Q270) มก/กก/วัน เป็นเวลา 3, 7 หรือ14 วัน และเพิ่มเวลาเป็น 28 วันในกลุ่ม Q0 และ Q90 พบว่าการมีผลต่ออวัยวะสืบพันธุ์ (อัณฑะ, ท่อพักเชื้ออสุจิ-ท่อนำเชื้ออสุจิ, ต่อมลูกหมากและถุงน้ำอสุจิ), ฮอร์โมนเพศ (testosterone, LH, FSH) และคุณภาพอสุจิ (การเคลื่อนไหว, การมีชีวิตและจำนวนของอสุจิ) ขึ้นอยู่กับขนาดและระยะเวลาที่หนูได้รับเคอร์ซีติน ระยะเวลาที่สั้นที่สุด (3 วัน) เคอร์ซีตินทุกขนาด ไม่มีผลต่อน้ำหนักและการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางจุลกายวิภาคของอวัยวะสืบพันธุ์และคุณภาพอสุจิ อย่างไรก็ตามเมื่อหนูได้รับเคอร์ซีตินเป็นเวลานานขึ้น และขนาดสูงขี้น พบว่าในกลุ่ม Q270 ที่ 7 และ 14 วันและในกลุ่ม Q90 ที่ 14 และ 28 วัน น้ำหนักอัณฑะและท่อพักเชื้ออสุจิ-ท่อนำเชื้ออสุจิและคุณภาพอสุจิเพิ่มขึ้น ในขณะที่น้ำหนักของต่อมลูกหมากและถุงน้ำอสุจิลดลง การเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางจุลกายวิภาคของอวัยวะสืบพันธุ์ และพบว่าการเพิ่มขึ้นของคุณภาพอสุจิสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักอัณฑะและท่อพักเชื้ออสุจิ-ท่อนำเชื้ออสุจิ เกิดจากการกระจายของอสุจิและของเหลวภายในท่อระดับ LH ในเลือดลดลงในกลุ่ม Q90 ที่ 7, 14 และ 28 วันและ Q270 ที่ 3, 7 และ 14 วัน ระดับ FSH ในเลือดลดลงในกลุ่ม Q90 ที่ 7 และ 28 วันและ Q270 ที่ 7 และ 14 วัน และระดับเทสทอสเตอโรน (T) ในเลือดลดลงในกลุ่ม Q270 ที่ 3 และ 14 วัน เคอร์ซีตินทุกขนาดไม่มีผลต่อการแสดงออกของ mRNA ของ StAR โปรตีนและ P450scc ยกเว้นในกลุ่ม Q90 ที่ 28 วัน ที่พบว่าการแสดงออกของ mRNA P450scc ลดลง การลดลงของระดับเทสทอสเตอโรน มีความสัมพันธ์กับการลดลงของระดับ LH และ FSH แต่ไม่มีผลที่การสร้างสเตอรอยด์ฮอร์โมนที่เซลล์เลย์ดิก แสดงว่าเคอร์ซีตินอาจจะมีฤทธิ์เป็นแอนโดรเจนที่ไปยับยั้งการสร้างและหลั่งฮอร์โมนที่ ไฮโปทาลามัส และต่อมใต้สมอง จากการศึกษาผลของเคอร์ซีตินต่อการเจริญพันธุ์ หนูเพศผู้ที่ได้รับการฉีดเคอร์ซีตินเข้าทางใต้ผิวหนังขนาด Q0, Q90, Q270 เป็นเวลา 14 วัน และ 28 วันในกลุ่ม Q0 และ Q90 ระหว่าง 5 วันสุดท้ายของการทดลอง (ช่วงวันที่ 10-14 และ 24-28) ให้หนูทดลอง 1 ตัวอยู่กับหนูเพศเมียเต็มวัย 2 ตัว เพื่อตรวจความสามารถในการผสมพันธุ์กับตัวเมีย ซึ่งเป็นดัชนีบ่งชี้การเจริญพันธุ์ เมื่อหนูตั้งท้องครบ 14 วัน ทำการตรวจสอบการฝังตัวของตัวอ่อนในมดลูก พบว่าในกลุ่ม Q90 ที่ 28 วัน ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของ ดัชนีบ่งชี้การเจริญพันธุ์ แต่ร้อยละของตัวผู้ที่พบอสุจิในหนูตัวเมียเพิ่มขึ้น และพบว่าในกลุ่ม Q270 ที่ 14 วัน มีการลดงลงของดัชนีบ่งชี้การเจริญพันธุ์ ร้อยละของตัวผู้ที่พบอสุจิในตัวเมีย จำนวนตัวเมียที่ท้องและจำนวนตัวอ่อนในมดลูก การลดลงของภาวะเจริญพันธุ์อาจจะเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักและลักษณะทางจุลกายวิภาคของต่อมลูกหมากและถุงน้ำอสุจิและการลดลงของระดับเทสทอสเตอโรน จากการศึกษาฤทธิ์ของเคอร์ซีตินต่ออวัยวะสืบพันธุ์และฮอร์โมนเพศในหนูแรทที่ถูกตัดอัณฑะออกเป็นเวลา 14 วัน หนูได้รับการฉีดเคอร์ซีตินเข้าทางใต้ผิวหนังในขนาด Q0, Q30, Q90 หรือ Q270 หรือสารละลายเทสโทสเตอโรนโปรปริโอเนต (Tp) ขนาด 1 มก/กก/วัน และกลุ่ม sham ได้รับ 20% glycerol เป็นเวลา 14 วัน พบว่าหนูที่ถูกตัดอัณฑะออกมีระดับ LH, FSH เพิ่มขึ้น ระดับเทสทอสเตอโรนลดลงและน้ำหนักของท่อพักเชื้ออสุจิ-ท่อนำเชื้ออสุจิ ต่อมลูกหมากและถุงน้ำอสุจิลดลง เคอร์ซีตินไม่สามารถทำให้ผลที่เกิดจากการตัดอัณฑะออกกลับคืนมาได้ เมื่อเทียบกับกลุ่ม Tp จากผลดังกล่าวแสดงว่าเคอร์ซีตินอาจจะไม่มีฤทธิ์เป็นแอนโดรเจนหรือถ้ามีก็มีเพียงเล็กน้อยในหนูที่ถูกตัดอัณฑะออก จากผลการศึกษาที่ได้ในครั้งนี้ แสดงว่าเคอร์ซีตินอาจจะไม่มีฤทธิ์ในการเป็นแอนโดรเจนโดยตัวมันเอง แต่อาจจะมีฤทธิ์ในส่งเสริมการทำงานของแอนโดรเจนที่มีอยู่ในร่างกาย หรือผ่านทางกลไกอื่นเช่นการเป็นแอนติออกซิเดนท์ จากผลดังกล่าวน่าจะพิจารณาใช้เคอร์ซีติน (Q90) เป็นยาเพื่อรักษาภาวะความไม่สมบูรณ์ของการเจริญพันธุ์

Chulalongkorn University. Center of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Prakong Tangpraprutgul

Role: advisor

Name: Suchinda Malaivijitnond

Role: advisor

Created: 2007

Modified: 2010-02-28

Issued: 2010-02-28

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Physiology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Ladachart_Ta.pdf	1.88 MB	58	2022-10-05 13:08:42

ใช้เวลา

0.038079 วินาที