肉桂醛對雄性哺乳動物生殖系統的影響

游尤金 吳 韋 程俊瑋 吳祥榮 黃志堅 王 磊

（福建農林大學動物科學學院（蜂學學院）/福建省動物藥物工程實驗室 福州 350002）

肉桂是我國特有的經濟樹種之一，主要產地在云南、廣東、廣西和福建等地。在我國，肉桂是一種重要的傳統中藥，近年來，圍繞肉桂的主要成分肉桂醛在調節生理活動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濟作物，在我國南方地區種植廣泛，產量豐富，深受消費者喜愛。研究發現，肉桂可以提高雄性動物雄激素的分泌，改善雄性動物的生殖功能。其主要成分-肉桂醛對雄性哺乳動物生殖系統有很多調節作用。

中醫上肉桂常被作為補火助陽、散熱止痛、溫通經脈的藥物使用，主要作為君藥或臣藥用以腎病和風濕等病的治療。肉桂不僅能夠溫化水濕以利水、促進氣血的化生等，與附子合用時還可大補命門之火，與元參、麥冬合用時可治療因虛火炎上、肺氣不行導致的陽強不倒之癥[1]?，F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，同時一定程度地增加體質量[2]。對小鼠連續使用腎上腺皮質激素能抑制酶的活性，導致細胞組織退變，產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防保護作用。自2020年“禁抗元年”以來，一些中藥逐漸被人們所認可并用作飼料添加劑以增強畜禽抵抗力[3]，肉桂有望研發成飼料添加劑以代替抗生素，并提高繁殖性能，對我國畜牧生產和生物安全可持續發展有著重要意義。

1 肉桂醛對精子生成及激素分泌的影響

繁殖性能是關系畜牧場經濟效益的重要指標之一。安偉捷育種公司和韓楓等[4]的數據表明，睪丸重量與受精率之間存在著密切的關系。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精子參數（包括計數、生存能力和形態）和增加精子發生的激素分泌量來發揮保護睪丸的作用。

在內分泌的研究上發現，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，FSH和LH的含量及比例與動物的發情活動具有密切關系，FSH可刺激曲細精管上皮和次級精母細胞發育，與LH和雄激素協同促使發育成熟，與睪酮一起參與維持生精過程的正常進行，促使足細胞釋放精子細胞；LH在公畜上又稱促間質細胞素（ICSH），刺激睪丸間質細胞的發育和睪酮分泌，刺激精子成熟；而睪酮是睪丸產生的最為重要的局部及全身性雄激素，可啟動初情期時雄性第二性征發育，維持雄性性行為及調節精子生成[7]。

2 肉桂醛對雄性家畜生殖功能的保護作用

在養殖場，噪聲是有害的環境因素之一，噪聲應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，對試驗鼠性激素水平和精子存活率有保護作用[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，增加脂質過氧化（LPO）水平，導致精子存活率和凋亡指數異常，并產生一定的組織病理學損傷。而肉桂皮油（CBO）對CCl4誘導的男性生殖器官及細胞損傷具有保護作用[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、凋亡的生殖細胞數量、精子DNA碎片明顯增加，睪丸組織結構明顯受損，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有保護作用[5]；伏馬菌素B-1（FB1）和黃曲霉毒素B-1（AFB（1））是經常同時出現在食物中的真菌代謝物，對大鼠具有生殖毒性作用，

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

肉桂醛除了上述對組織細胞的直接作用外，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發生性功能障礙[10]，主要是由于二型糖尿病患者和肥胖人群常出現胰島素抵抗，而胰島素抵抗導致性激素結合球蛋白減少，致使游離睪酮水平降低，從而阻礙精子發生[10]。部分學者的研究還提示二型糖尿病患者睪丸間質細胞數量減少，體積變小，合成和分泌雄激素的功能降低[11]。另有研究結果表明，2型糖尿病大鼠血清睪酮水平也會降低[12]。而組織細胞中酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase-1B，PTP-1B）表達過多是引起2型糖尿病的一個重要因素，肉桂醛可以通過抑制PTP-1B的活性治療或預防2型糖尿病[9]。肉桂醛還有類似胰島素的作用，可以預防胰島素缺乏[13]，這對胰島細胞耗竭的二型糖尿病的治療也有重要影響。同時，有研究發現肉桂醛可以防止脂肪細胞分化和脂肪的形成[14]，這對肥胖有一定的預防和治療作用。因此，肉桂醛可能會通過調節二型糖尿病和肥胖的方式間接地影響生殖系統功能。有研究表明生姜和肉桂聯合作用能顯著改善氧化應激對生精和發育的損傷作用，聯合使用對精子生存能力、運動和血清總睪丸激素、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、桂枝容易產生頭暈、眼花、咳嗽、干渴等毒性反應。在人腎上腺細胞H295R的研究上發現，肉桂醛會抑制人腎上腺皮質細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影響幼齡雄性動物生殖器官的發育。另外，在研究中發現高濃度肉桂醛能夠引起小鼠睪丸間質細胞（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。一般認為MLTC-1的數量與動物繁殖能力成正比，MLTC-1的大量凋亡將嚴重降低動物的繁殖性能。因此，通過探究肉桂醛對凋亡通路相關蛋白Caspase-3、P53、BAX和Bcl-2表達情況的影響，可以揭示肉桂醛調節哺乳動物生殖細胞生長的機制，從而為肉桂醛的醫用或作為飼料添加劑使用提供一些試驗依據。

肉桂在我國年需求量在萬噸以上，是多年生多年收品種，生長采伐期可達百年以上，具有資源豐富、容易采集、加工簡便的特點。研究顯示5～7年的肉桂中肉桂醛的含量最高[16]，在經濟效益方面，可利用這一特點提高肉桂醛提取率，降低成本。而進一步研究肉桂醛對生殖系統的作用以及其安全性，將推動肉桂醛在畜牧生產方面的應用進程，為哺乳動物健康養殖奠定堅實的理論基礎。