セサモールは活性酸素の消去とCREMの発現を調節することで、虚血・再灌流障害から精巣を保護します

Sesamol Protects Testis from Ischemia-Reperfusion Injury through Scavenging Reactive Oxygen Species and Upregulating CREM Expression.

• Si-Ming Wei
• Rong-Yun Wang
• Yan-Song Chen

抄録

精巣のねじれ・ねじれによる損傷は、典型的な虚血・再灌流障害と考えられており、その原因は過剰な活性酸素（ROS）産生にあると考えられています。活性酸素は、細胞周期制御、細胞増殖、アポトーシスに影響を与える多くの遺伝子を制御していると考えられています。精巣におけるcAMP応答性エレメントモジュレーター（CREM）遺伝子の発現は、正常な生殖細胞の分化に不可欠である。本研究の目的は、強力な抗酸化物質であるセサモールの精巣虚血・再灌流傷害への効果とその関連メカニズムを精巣捻転ラットを用いて検討することであった。研究の種類は無作為化比較試験であった。60匹のラットを以下の3群に無作為に分けた。(1)偽手術対照群(=20)、(2)精巣虚血再灌流群(=20)、(3)精巣虚血再灌流+セサモール処理群(=20)の3群に無作為に分けた。精巣虚血再灌流は、左精巣捻転（反時計回りに720°回転）を2時間行い、その後捻転を行った。睾丸摘出術は、Detorsionの4時間後または3ヶ月後に実施した。睾丸を得て、マロンジアルデヒドレベル（活性酸素の敏感な指標）、CREM発現、精子形成を含む以下のパラメータの分析を行った。精巣虚血再灌流群では、同側精巣のCREM発現と造精子形成が有意に減少し、マロンジアルデヒドレベルが有意に増加した。これらの結果は、精巣虚血再灌流後の活性酸素の過剰産生が、精子形成障害の原因となるCREM発現を低下させる可能性を示唆している。セサモール処理は、マロンジアルデヒドレベルの有意な低下をもたらし、同側精巣のCREM発現と造精子形成の有意な増加をもたらした。これらのデータは、上記の示唆を支持するものである。我々の研究は、セサモールが活性酸素の消去とCREM発現のアップレギュレーションを介して精巣虚血再灌流損傷を減衰させることを示している。

Testicular torsion/detorsion-induced damage is considered as a typical ischemia-reperfusion injury attributed to excessive reactive oxygen species (ROS) production. ROS may regulate many genes whose expression affects cell-cycle regulation, cell proliferation, and apoptosis. The cAMP-responsive element modulator- (CREM) gene expression in the testis is essential for normal germ cell differentiation. The present study was aimed at investigating the effect of sesamol, a powerful antioxidant, on testicular ischemia-reperfusion injury and related mechanisms in an experimental testicular torsion-detorsion rat model. The type of our study was a randomized controlled trial. Sixty rats were randomly divided into the following 3 groups: (1) sham-operated control group ( = 20), (2) testicular ischemia-reperfusion group ( = 20), and (3) testicular ischemia-reperfusion+sesamol-treated group ( = 20). Testicular ischemia-reperfusion was induced by left testicular torsion (720° rotation in a counterclockwise direction) for 2 hours, followed by detorsion. Orchiectomy was performed at 4 hours or 3 months after detorsion. The testis was obtained for the analysis of the following parameters, including malondialdehyde level (a sensitive indicator of ROS), CREM expression, and spermatogenesis. In the testicular ischemia-reperfusion group, the malondialdehyde level was significantly increased with a concomitant significant decrease in CREM expression and spermatogenesis in ipsilateral testis. These results suggest that overproduction of ROS after testicular ischemia-reperfusion may downregulate CREM expression, which causes spermatogenic injury. Sesamol treatment resulted in a significant reduction in the malondialdehyde level and significant increase in CREM expression and spermatogenesis in ipsilateral testis. These data support the above suggestion. Our study shows that sesamol can attenuate testicular ischemia-reperfusion injury through scavenging ROS and upregulating CREM expression.

Copyright © 2020 Si-Ming Wei et al.