Le potentiel aphrodisiaque du β | Hauteurs majestueuses Cie., Ltd de Guangdong

Scientific Reports volume 12, Numéro d’article: 14263 (2022) Citer cet article

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La β-cyclodextrine-curcumine (CDC) soluble dans l’eau est utilisée dans les applications pharmaceutiques et comme colorant alimentaire naturel. L’étude précédente a révélé que la curcumine avait potentiellement un impact sur le système reproducteur. La présente étude a étudié les rôles possibles du CDC dans la sécrétion de testostérone dans les cellules de Leydig et les souris. Les cellules primaires de Leydig ont été traitées avec le CDC pour déterminer leur effet sur la prolifération cellulaire, les niveaux de testostérone, l’expression des protéines et de l’ARNm du facteur de transcription et les enzymes stéroïdogènes. Nos données ont montré que les CDC stimulaient la production de testostérone via le facteur de transcription stéroïdogénique-1 (NR5A1), la protéine de liaison aux éléments de réponse de l’AMPc (CREB) et les enzymes stéroïdogènes protéine régulatrice aiguë stéroïdogène (StAR), enzyme de clivage de la chaîne latérale du cholestérol (CYP11A1), 17-alpha-hydroxylase / 17,20-lyase (CYP17A1), 3β-/17β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 1 (3β / 17β-HSD, HSD3b1 / HSD17b1). Le CDC pourrait stimuler de manière significative l’expression de StAR et de CREB supprimée par H89, mais pas l’expression de StAR supprimée par la mélatonine. Nous avons en outre détecté l’activité hormonale avec la levure transgénique, et le CDC a montré une activité antagoniste androgène potentielle. Pendant ce temps, nous avons étudié son effet aphrodisiaque sur les souris induites par l’hydrocortisone. L’exposition à l’hydrocortisone a diminué la capacité d’accouplement, les organes reproducteurs et le taux de testostérone et a perturbé l’histologie testiculaire. Cependant, tous ces effets ont été significativement améliorés par le traitement CDC. En conclusion, ces résultats ont indiqué que les mécanismes des CDC dans la stimulation de la production de testostérone impliquent une régulation positive de la voie cAMP-PKA.

La curcumine, un diferuloylméthane, est naturellement présente dans le curcuma (Curcuma longa). Il est ajouté comme épice ou colorant naturel et est considéré comme un remède à base de plantes. Des études récentes ont confirmé les actions pharmacologiques potentielles de la curcumine dans les troubles inflammatoires, le syndrome métabolique, les maladies cardiovasculaires et les troubles neurologiques1. Au-delà de ces propriétés bénéfiques, des études récentes ont également révélé que la curcumine a potentiellement un impact sur le système reproducteur. Il est rapporté que la supplémentation alimentaire en curcumine a amélioré les paramètres histologiques des testicules chez les coqs reproducteurs de poulets de chair âgés2. En outre, la curcumine s’est avérée avoir un potentiel curatif sur la fonction du système reproducteur et son altération, régulée par le stress et les hormones liées à la reproduction3. Il convient de noter que les chercheurs ont également démontré que la curcumine pouvait augmenter la motilité des spermatozoïdes chez les souris traitées au métronidazole4.

Cependant, l’application clinique de la curcumine est considérablement limitée en raison de son instabilité, de sa faible solubilité aqueuse et de sa faible biodisponibilité5. Les approches pour augmenter la biodisponibilité de la curcumine comprennent l’utilisation de nanoparticules, de liposomes, de micelles et de complexes phospholipidiques6. Les cyclodextrines ont été considérées comme des candidats intéressants pour les systèmes d’administration de nanomédicaments en raison de leur disponibilité commerciale, de leur fonctionnalisation facile, de leur faible immunogénicité, de leur biocompatibilité et de leur innocuité7,8,9. L’utilisation de cyclodextrines a entraîné une augmentation significative de la solubilité et de la biodisponibilité des stéroïdes, tels que la testostérone et la progestérone, ainsi qu’une amélioration de l’efficacité et de l’innocuité de ces médicaments10. β-Cyclodextrine dérivés peuvent solubiliser les stéroïdes et améliorer la biodisponibilité de ces médicaments stéroïdiens hydrophobes11.

Récemment, le complexe de curcumine soluble dans l’eau a été un supplément nutritionnel disponible dans le commerce. Le CDC utilisé dans cette recherche est développé par un système d’administration de curcumine médié par β-CD via encapsulation12. Reddy et al.13 ont rapporté que les CD de curcumine-C3 ont montré une efficacité de piégeage accrue de 97,8% et une activité antioxydante améliorée par rapport à la curcumine. De plus, le complexe curcumine-CD a montré une solubilité supérieure dans l’eau (3,72–70 μg/mL)14, une performance de libération in vitro et une cytotoxicité plus élevée15. Ainsi, cette étude évaluera le potentiel aphrodisiaque possible des CDC dans les cellules de Leydig, les cellules de levure et les souris.

Les cellules de Leydig des testicules sont responsables de la biosynthèse et de la sécrétion de testostérone androgène testiculaire chez l’homme, et la testostérone est essentielle à la spermatogenèse. Le cholestérol est le précurseur de la synthèse de la testostérone et est transporté vers les mitochondries par StAR, qui sert d’étape limitant le taux dans la stéroïdogenèse16. Le cholestérol transloqué est ensuite converti en prégnénolone par P450scc (clivage de la chaîne latérale P450, CYP11A). Par la suite, la prégnénolone est convertie en testostérone dans la cascade stéroïdogène, régulée par des enzymes stéroïdogènes, telles que le CYP17A1 et le 3β/17β-HSD17. Pendant ce temps, NR5A1 et pCREB agissent comme des facteurs de transcription pour réguler l’expression du CYP11, HSD3B1 et StAR. Par conséquent, cette étude visait à étudier le mécanisme aphrodisiaque possible du CDC dans la voie de signalisation cAMP / PKA, y compris les facteurs de transcription (NR5A1 et CREB) et les enzymes stéroïdogènes (StAR, CYP11A1, CYP17A1 et 3β/17β-HSD).

Curcumin (lot n ° 0823-9802) a été acheté auprès de l’Institut national pour le contrôle des produits pharmaceutiques et biologiques. Le CDC préparé par la technique de co-précipitation a été collecté auprès de Hubei Tianji Chinese Medicine Pieces Co., Ltd. en Chine. C’est un solide jaune vif et facilement soluble dans l’eau sans précipitation ni particules flottantes. La chromatographie liquide haute performance (HPLC) en phase inverse a été réalisée sur un système HPLC Dionex avec une pompe P680, une colonne Agilent ZORBAX SB C18 (4,6 mm × 150 mm, 5 μm) et un détecteur UVD 170U UV-Vis à longueur d’onde variable. La méthode détaillée était conforme à la pharmacopée chinoise 2015. La teneur en curcumine était de 20%.

Des souris Kunming (18 à 22 g) et des rats Sprague-Dawley mâles (180 à 220 g) ont été achetés auprès du Centre provincial de contrôle et de prévention des maladies du Hubei (SCXK 2015-0018; Wuhan, Chine). Les expériences sur les animaux ont été approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux et le Comité d’éthique expérimental local (Certificat pour animaux de laboratoire no. SYXK2017-0067). Toutes les méthodes ont été réalisées conformément aux directives et réglementations pertinentes, et cette étude a été réalisée conformément aux directives ARRIVE.

Tous les animaux ont été maintenus sous une température contrôlée de 24 ± 2 °C et une humidité de 55 ± 15%, avec un accès à la nourriture et à l’eau ad libitum et un cycle jour/nuit de 12 heures.

Les cellules de Leydig ont été isolées chez des rats Sprague Dawley âgés de 50 à 70 jours par la combinaison de la digestion enzymatique et de la séparation Percoll, comme décrit précédemment18,19 avec quelques modifications. En bref, les testicules décapsulés ont été placés dans une solution enzymatique contenant 0,05 mg/mL de collagénase I (Invitrogen) pendant 15 minutes à 34 °C en agitant doucement. Après incubation, la digestion a été arrêtée par le milieu de culture DMEM-F12 contenant 9% de sérum bovin fœtal, 1% de sérum de cheval, 1% de pyruvate de sodium 0,5 mM et 1% de pénicilline-streptomycine, et la solution a été filtrée à travers une passoire en nylon de 70 μm.

Les faibles niveaux de sérum de cheval ont aidé à maintenir la survie des cellules de Leydig et la fonction stéroïdogène, et 10 à 20% de sérum bovin fœtal ont favorisé la fixation de cellules de Leydig cultivées au substrat de culture20. Pendant ce temps, le pyruvate était supérieur au glucose comme source d’énergie pour soutenir la stéroïdogenèse21. Ensuite, les cellules dispersées ont été lavées avec DMEM/F12 et superposées sur un gradient de Percoll (5 %, 30 %, 58 % et 70 % ; Biosharp, Wuhan, Chine). Le gradient a été centrifugé pendant 35 min à 800g, et les cellules localisées entre le gradient Percoll 70 et 58% ont été isolées (la deuxième couche). Après les étapes de lavage répétées du milieu, les cellules de Leydig ont été incubées dans le milieu de culture DMEM-F12. La viabilité cellulaire déterminée par le test du bleu de trypan était supérieure à 90%.

La pureté des cellules de Leydig a été déterminée par coloration histochimique 3β-HSD22. Les cellules de Leydig ont été incubées dans les plaques de 24 puits avec une solution de coloration 3β-HSD de 0,4 mL/puits. La solution de coloration contenait 0,01 M de PBS complété par 0,1 mg/mL de tétrazolium bleu nitro (Biosharp, Wuhan, Chine), 1,0 mg/mL de nicotinamide adénine dinucléotide (Shanghai McLean), 0,1 mg/mL de déhydroépiandrostérone (Shanghai McLean) et 0,1 mg/mL de niacinamide pendant 90 min à 34 °C. Les cellules positives étaient colorées en bleu foncé et la pureté des cellules de Leydig était supérieure à 90%.

Les cellules de Leydig purifiées (3 × 104/mL) ont été plaquées dans des plaques de 24 puits et cultivées à 34 °C dans une atmosphère humidifiée contenant 5 % de CO2 à 95 % d’air. Des cellules de Leydig cultivées pendant deux jours cultivées dans le milieu de culture DMEM/F12 ont été lavées trois fois dans du PBS. Ensuite, les cellules ont été cultivées dans un milieu sans sérum contenant différentes doses de curcumine ou de CDC pendant 24 h. 1 UI / mL de gonadotrophine chorionique humaine (hCG) a été utilisée comme témoin positif. L’essai de cytotoxicité des cellules témoins et des cellules traitées a été testé par le test MTT selon la méthode rapportée23.

La concentration de testostérone dans le milieu de culture acellulaire a été mesurée à l’aide de tests ELISA conformément au protocole du fabricant (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Chine).

Les niveaux d’expression de l’ARNm de l’étoile, Nr5a1, Cyp11a1, Cyp17a1, Hsd3b1 et Hsd17b1 dans les cellules de Leydig ont été analysés à l’aide d’une analyse RT-qPCR. L’ARN total des différents groupes de traitement a été extrait à l’aide du réactif Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), et leur quantité et leur pureté ont été mesurées par un ultra microspectrophotomètre (Thermo Fisher Scientific, USA) sur la base de la mesure de l’absorbance à 260 et 280 nm. L’ARN purifié a été transcrit à l’aide d’un kit FastQuant RT (Tiangen Biotech, Pékin, Chine) selon les instructions du fabricant. La RT-qPCR a été réalisée dans un instrument LightCycler 480 (Roche, Bâle, Suisse) à l’aide des kits TIANGEN SuperReal PreMix Plus (Tiangen Biotech, Pékin, Chine) avec des amorces spécifiques (Tableau 1). L’amplification par PCR a été initiée par 15 min de dénaturation à 95 °C, suivie de 45 cycles de 95 °C pendant 10 s, 60 °C pendant 40 s et 72 °C pendant 32 s, et une incubation finale à 75 °C pendant 5 min. Les analyses ont été effectuées à l’aide de la méthode 2-ΔΔCq24, et Gapdh a été utilisé comme contrôle interne.

L’expression protéique des enzymes stéroïdogènes et de la CREB dans les cellules de Leydig a été détectée par transfert Western. Les cellules de Leydig ont été séparées en 5 groupes: le groupe non traité (témoin), le groupe positif (hCG), le groupe CDC (0,2, 1,0, 5,0 μM) et H89 (10 μM) ou la mélatonine (10 μM) a également été utilisée le cas échéant. Les protéines ont été séparées par des gels de polyacrylamide SDS à 12 % et ont ensuite été transférées sur des membranes de fluorure de polyvinylidène. Les transferts ont été incubés à 4 °C pendant une nuit avec des anticorps primaires spécifiques: contre HSD3B1 (A8035), StAR (A16432), NR5A1 (A1657), CREB (A11989) et GAPDH (GB11002), tous obtenus de la société ABclonal (Wuhan, Chine) et dilués à 1:1000 dans une solution saline tamponnée Tris. Par la suite, les membranes ont été incubées avec des anticorps secondaires (1:2000, IgG anti-lapin conjuguées HRP, GB23303) pendant 1 h à température ambiante. Les membranes ont été lavées avec TBS, puis visualisées à l’aide du substrat Western Blot Pierce ECL (Thermo).

Le test XenoScreen YES/YAS a été effectué sur des plaques à 96 puits pour déterminer les substances hormonalement actives25,26,27. Les activités œstrogéniques, anti-œstrogéniques, androgènes et anti-androgènes ont été mesurées avec le kit de dosage XenoScreen XL YES/YAS selon le protocole du fabricant (Xenometrix, XenoScreen XL YES/YAS, Mode d’emploi Version 3.04). Les cellules de levure en croissance (Saccharomyces cerevisiae) ont été transformées de manière stable avec hER ou hAR et un système rapporteur de β-galactosidase et ont été exposées à différentes concentrations de composés. Les étalons 17β-estradiol (E2) et 4-hydroxytamoxifène (4-HT) ont été utilisés comme témoins agonistes et antagonistes des œstrogènes, respectivement. Pour l’activité des androgènes, la 5α-dihydrotestostérone (DHT) a été utilisée comme contrôle agoniste et le flutamide (FL) comme contrôle antagoniste. Les activités antagonistes ont été mesurées en évaluant la réduction du signal de la β-galactosidase dans les cellules de levure dans 0,2 nM E2 (OUI) ou 1,0 nM DHT (YAS) dans le milieu testé.

Les souris mâles ont été divisées au hasard en 6 groupes (n = 8). Groupe témoin vierge: seule une solution saline normale en tant que véhicule. Groupe témoin modèle : 25 mg/kg d’hydrocortisone administrée par voie intrapéritonéale pendant 7 jours à partir du 4e jour d’administration25. Groupe JKSQP (Jinkui Shenqi Pill de Beijing Tongrentang Company): le même traitement que le groupe témoin modèle et administré par voie orale avec 1,3 g / kg JKSQP. Groupe traité par CDC: non seulement reçu le même traitement que le groupe témoin modèle, mais également administré par voie orale avec 1,3 g / kg JKSQP, 50 mg / kg, 150 mg / kg ou 450 mg / kg CDC (environ 2, 6 et 18 fois à la dose clinique). Les souris femelles ont été introduites dans l’œstrus en administrant du valérate d’œstradiol (0,4 mg/kg) 48 h et 6 h avant l’étude copulatoire. Après 30 doses quotidiennes, la femelle a ensuite été introduite dans la chambre et les paramètres de comportement sexuel suivants ont été enregistrés: fréquence de montage (MF), le nombre de montures sans intromission de l’introduction de la femelle à l’éjaculation; fréquence d’intromission (FI): le nombre d’intromissions de l’introduction à l’éjaculation; latence de montage (ML) : intervalle entre l’introduction et la première monture par le mâle ; latence d’intromission (IL) : l’intervalle entre l’introduction et la première intromission par le mâle28. Sous anesthésie à l’éther éthylique, des échantillons de sang ont été prélevés dans le plexus orbitaire, puis les principaux organes ont été prélevés. Pendant ce temps, les testicules ont été fixés dans du formol tamponné neutre à 10%, et les sections de lame ont été colorées avec de l’hématoxyline et de l’éosine (HE) pour un examen microscopique léger. La concentration de testostérone dans le sérum de souris a été détectée à l’aide des kits ELISA.

Les données ont été présentées comme la moyenne ± l’erreur-type de la moyenne. Les différences entre les moyennes ont été évaluées à l’aide de l’analyse unidirectionnelle de la variance suivie du test t de Dunnett avec GraphPad Prism 8. P < 0,05 ou P < 0,01 ont été considérés comme indiquant une différence statistiquement significative.

La coloration au 3β-HSD et au bleu de trypan a montré que les cellules de Leydig ont été isolées avec succès des testicules (Fig. 1), avec une viabilité moyenne de 96,23% et une pureté approximative de 90%. Les résultats du MTT ont montré que la curcumine et les CDC de 50 μM et 100 μM réduisaient significativement la viabilité cellulaire par rapport au contrôle non traité. Cependant, il n’y avait pas de différences apparentes à des concentrations plus faibles, avec ≤ 25 μM CDC ou curcumine (Fig. 1). Par conséquent, les expériences suivantes ont été réalisées à des concentrations allant de 0,1 à 25 μM.

(A) Coloration 3β-HSD de cellules de Leydig purifiées de rat (localisées à l’échelle de 4 mL). Les cellules positives étaient colorées en bleu foncé. (B) La viabilité des cellules de Leydig après un traitement à la curcumine ou à la β-cyclodextrine-curcumine.

L’exposition à 1 UI / mL hCG a entraîné une augmentation significative des niveaux de production de testostérone dans les cellules de Leydig de rat. De même, le CDC a joué un excellent rôle dans l’augmentation de la sécrétion de testostérone allant de 0,2 à 25 μM (Fig. 2), et 5 μM CDC ont montré l’effet le plus élevé sur la sécrétion de testostérone. En outre, la curcumine avait un impact quelque peu inhibiteur sur la stéroïdogenèse, mais il n’y avait pas de différence significative entre le contrôle et le traitement régulier à la curcumine (1-25 μM).

Effets de la β-cyclodextrine-curcumine et de la curcumine sur la sécrétion de testostérone dans les cellules de Leydig. **P < 0,01 en ce qui concerne le contrôle.

Les résultats ci-dessus suggèrent que le CDC pourrait réguler les niveaux d’expression des gènes de l’enzyme stéroïdogène pour favoriser la sécrétion de testostérone dans les cellules de Leydig. Par conséquent, les niveaux d’expression de l’ARNm de Nr5a1 et des enzymes stéroïdogènes (Star, Cyp11a1, Cyp17a1, Hsd3b1 et Hsd17b1) ont été analysés par RT-qPCR. Comme le montre la Fig. 3, les cellules exposées à l’hCG et aux CDC (1 μM ou 5 μM) ont montré des niveaux d’expression significativement plus élevés de Nr5a1 et d’enzymes stéroïdogènes que les témoins (P < 0,05 ou P < 0,01). Par conséquent, les résultats ont suggéré que le CDC pourrait favoriser la synthèse de la testostérone en régulant la transcription du gène Nr5a1 et en activant l’expression des gènes enzymatiques stéroïdogènes.

Effets de la β-cyclodextrine-curcumine sur les niveaux d’expression de l’ARNm de Nr5a1 et des enzymes stéroïdogènes dans les cellules de Leydig. *P < 0,05, **P < 0,01 en ce qui concerne le contrôle.

Nous avons ensuite testé si le CDC pouvait affecter les facteurs de transcription et les protéines stéroïdogènes. La figure 4 et les figures supplémentaires ont montré que l’hCG et les CDC (1 μM ou 5 μM) augmentaient l’expression protéique de NR5A1, CREB, 3β-HSD et StAR par rapport aux témoins (P < 0,05 ou P < 0,01).

Effet de la β-cyclodextrine-curcumine sur l’expression protéique de NR5A1, CREB, StAR et 3β-HSD dans les cellules de Leydig. *P < 0,05, **P < 0,01 en ce qui concerne le contrôle. CDC β-CD-cucurmine.

H89 est un inhibiteur sélectif et puissant de la protéine kinase A (PKA) activée par l’AMPc via des antagonistes compétitifs du site ATP sur la sous-unité catalytique PKA29. La mélatonine, une neurohormone indolamine, peut diminuer la synthèse des androgènes testiculaires et la taille des testicules par l’intermédiaire des récepteurs de la mélatonine de sous-type 1a (Mel1A) et du système hormonal local de libération des corticotrophines30. Ces données indiquent qu’un prétraitement de 1 h avec H89 a entraîné une diminution significative de l’expression protéique de CREB et StAR par rapport à leurs expressions dans les cellules témoins (P < 0,01) (Fig. 5) et les figures supplémentaires. Le traitement par hCG ou 0,2-5 μM CDC a restauré les niveaux de CREB et StAR inhibés par H89 (P < 0,05 ou P < 0,01). De même, l’ajout de mélatonine aux cellules de Leydig a empêché le niveau de StAR (P < 0,05) par rapport au contrôle. HCG pouvait récupérer l’expression de la protéine StAR inhibée par la mélatonine (P < 0,01), mais le CDC n’avait aucun effet significatif sur elle (P > 0,05).

Effet de la β-cyclodextrine-curcumine sur l’expression protéique de StAR et CREB après l’ajout de H89 ou de mélatonine dans les cellules de Leydig. *P < 0,05, **P < 0,01 par rapport au contrôle + inhibiteur. CDC β-CD-cucurmine.

Le CDC interagissant avec hER ou hAR a été évalué par le test XenoScreen XL YES/YAS. Les résultats n’ont révélé aucune cytotoxicité apparente à des concentrations de 100 μM dans les essais. Comme le montre la Fig. 6, le CDC a montré une activité antagoniste androgène sous forme de flutamide. Les valeurs de CI50 du flutamide et des CDC étaient respectivement de 1,05 × 10–5 M et de 7,00 × 10–8 M. Cependant, aucun potentiel agonistique œstrogénique, agonistique androgénique et antagoniste œstrogénique des CDC n’a été observé en dessous de 100 μM (tableau 2).

Activité antagoniste androgène de la β-cyclodextrine-curcumine. CDC β-CD-cucurmine, FL flutamide.

Par rapport au groupe témoin blanc, le traitement à l’hydrocortisone a diminué les performances copulatoires des souris mâles sexuellement expérimentées: les latences de montage et d’intromission ont été significativement augmentées (P < 0,05), et la fréquence de montage et d’intromission a été significativement réduite (P < 0,05) (Fig. 7). Par rapport au groupe d’animaux témoins, les groupes CDC (à doses moyennes et élevées) et JKSQP ont réduit les latences de montage et d’intromission tout en augmentant significativement la fréquence de montage et d’intromission (P < 0,05 ou P < 0,01). L’administration d’hydrocortisone a montré une diminution de la concentration sérique de testostérone (P < 0,01), tandis qu’après CDC ou JKSQP a entraîné une augmentation significative (P < 0,01) (Fig. 8).

Effet de la β-cyclodextrine-curcumine sur la latence de montage, la fréquence de montage, la latence d’intromission et la fréquence d’intromission des souris mâles traitées à l’hydrocortisone. *P < 0,05, **P < 0,01 par rapport au modèle; #P < 0.05, ##P < 0.01 par rapport au contrôle. Groupe témoin normal, groupe témoin modèle d’hydrocortisone, groupe de pilules Jinkui Shenqi positives, faible dose CDC-L du groupe β-CD-curcumine, dose moyenne CDC-M du groupe β-CD-curcumine, CDC-H dose élevée du groupe β-CD-curcumine.

Effet de la β-cyclodextrine-curcumine sur la concentration de testostérone des souris mâles traitées à l’hydrocortisone. *P < 0,05, **P < 0,01 par rapport au modèle; #P < 0.05, ##P < 0.01 par rapport au contrôle. Groupe témoin normal, groupe témoin modèle d’hydrocortisone, groupe de pilules Jinkui Shenqi positives, faible dose CDC-L du groupe β-CD-curcumine, dose moyenne CDC-M du groupe β-CD-curcumine, CDC-H dose élevée du groupe β-CD-curcumine.

Le poids des testicules et de l’épididyme a montré une diminution significative chez les souris traitées à l’hydrocortisone par rapport au groupe témoin (P < 0,05) (Fig. 9). Une augmentation significative du poids des testicules et de l’épididyme a été observée dans les groupes CDC par rapport aux souris traitées à l’hydrocortisone (P < 0,05 ou P < 0,01).

Effet de la β-cyclodextrine-curcumine sur le coefficient d’organe des souris mâles traitées à l’hydrocortisone. *P < 0,05, **P < 0,01 par rapport au modèle; #P < 0.05, ##P < 0.01 par rapport au contrôle. Groupe témoin normal, groupe témoin modèle d’hydrocortisone, groupe de pilules Jinkui Shenqi positives, faible dose CDC-L du groupe β-CD-curcumine, dose moyenne CDC-M du groupe β-CD-curcumine, CDC-H dose élevée du groupe β-CD-curcumine.

Les changements histologiques dans les testicules de souris sont montrés dans la Fig. 10. Les souris témoins ont présenté un processus normal de spermatogenèse avec une disposition régulière de l’épithélium spermatogène dans les tubules séminifères. Le groupe témoin a montré divers changements testiculaires, y compris la perte et le désordre des cellules spermatogènes, la diminution de la spermatogenèse, ainsi que la desquamation du cytoplasme des cellules de Sertoli. Cependant, les tubules des groupes CDC (à doses moyennes et élevées) et JKSQP ont restauré leur forme régulière avec des couches spermatogènes relativement bien organisées et une quantité modérée de spermatozoïdes. Ces groupes présentaient également des caractéristiques histologiques similaires à celles du groupe témoin.

Coloration HE du tissu testiculaire chez la souris (×400). (A) groupe témoin normal, (B) groupe témoin hydrocortisone, (C) groupe Jinkui Shenqi Pill, (D) faible dose de β-groupe curcumine-CD, (E) dose moyenne de β-groupe curcumine-CD, (F) dose élevée de groupe β-CD-curcumine.

L’administration de curcumine est entravée par sa faible solubilité et sa stabilité dans l’eau. Le complexe de curcumine soluble dans l’eau avec β-CD est utilisé dans les applications pharmaceutiques et comme colorant alimentaire naturel31. Bien que la curcumine hydrophile de différentes sociétés variait dans la teneur en curcumine, nous avons constaté qu’ils avaient un effet similaire sur les cellules de Leydig testiculaires de rat. Cependant, la curcumine régulière n’était pas aussi sensible que le CDC, et elle n’avait aucun effet significatif sur les cellules de Leydig. Ces résultats étaient similaires à ceux rapportés selon lesquels la curcumine n’avait aucun impact sur la stéroïdogenèse basale dans les cellules MA-10, mais elle pourrait inhiber la stéroïdogenèse dans les cellules primaires de Leydig de souris32. Pendant ce temps, le CDC de 5 μM a montré des niveaux de testostérone plus élevés, et les expériences ultérieures ont été effectuées à des concentrations allant de 0,1 à 5 μM.

Pour explorer l’effet aphrodisiaque du CDC in vivo, nous avons utilisé l’hydrocortisone pour établir le modèle de déficience rein-Yang. Les voies métaboliques et les systèmes endocrinien et reproducteur ont été perturbés par l’hydrocortisone33. Par rapport au groupe témoin, l’injection sous-cutanée d’hydrocortisone chez la souris pourrait entraîner une carence en rein-Yang, mise en évidence par une excitation sexuelle prolongée, réduisant le nombre de rencontres sexuelles, les indices des organes reproducteurs et la concentration de testostérone, ainsi que des dommages pathologiques à la structure du tissu testiculaire. Après l’administration du CDC, la capacité d’accouplement des souris avec impuissance, poids des organes reproducteurs, niveau de testostérone et dommages pathologiques a été considérablement améliorée. Ceux-ci ont indiqué que le CDC avait un effet aphrodisiaque sur un modèle de souris induites par l’hydrocortisone de déficit en rein-Yang.

La testostérone est synthétisée à partir du cholestérol dans une réponse enzymatique en plusieurs étapes aux hormones hypophysaires. Nos données ont montré que les CDC stimulaient la production de testostérone via les voies de signalisation cAMP / PKA, régulant à la hausse les facteurs de transcription (NR5A1 et CREB) et les enzymes stéroïdogènes (StAR, CYP11A1, CYP17A1 et 3β / 17β-HSD). La stéroïdogenèse est médiée par des voies de signalisation dépendantes et indépendantes de l’AMPc/PKA34. H89 pourrait réguler à la baisse l’expression de StAR via une activité inhibitrice sélective de la PKA, tandis que la mélatonine a un rôle protecteur et régulateur important dans les cellules de Leydig. Les effets de la mélatonine sur les niveaux d’hormones de reproduction dépendent des conditions physiologiques et des espèces animales35. La mélatonine inhibe les expressions de StAR, GATA-4/SF-1 ou d’autres protéines par des sites de liaison spécifiques en bloquant l’expression de la protéine StAR sans modifier l’activité de l’enzyme P45036,37,38. Pendant ce temps, la mélatonine favorise la performance reproductive masculine et augmente la synthèse de testostérone dans les cellules de Leydig de mammifères39. L’étude précédente a rapporté que l’effet de la mélatonine sur la libération d’ocytocine et de vasopressine ne pouvait pas être entièrement bloqué par H8940, et elle régulait la transcription génique dépendante de CRE sous-jacente à la prolifération des ostéoblastes en activant Src et PKA en parallèle41. Nos résultats ont démontré que le CDC pouvait réguler significativement à la hausse l’expression de StAR et de CREB supprimée par H89 et ne pouvait pas inverser l’expression de StAR supprimée par la mélatonine. Ce résultat a été renforcé par des preuves antérieures qui ont déterminé que H89 abolissait l’effet du traitement à la curcumine pour augmenter la phosphorylation de LKB-1 et CREB42. Ainsi, le CDC semblait stimuler la stéroïdogenèse via la voie de signalisation cAMP/PKA, non affectée par l’inhibiteur de la synthèse de l’AMPc.

La présente étude a en outre montré que le CDC avait une activité antagoniste androgénique sur la levure transgénique sans agonistique oestrogénique, agonistique androgénique et potentiel antagoniste œstrogénique. Cela signifie que le CDC pourrait exercer une régulation bidirectionnelle dans les effets biologiques des hormones dans le corps. Il s’agit d’un antagoniste des récepteurs aux androgènes ayant un potentiel en tant qu’agent anticancéreux de la prostate43 et qui pourrait également stimuler la production d’androgènes par la voie stéroïdogène.

L’étude in vitro a montré que le CDC stimulait la production de testostérone via la voie de signalisation cAMP / PKA. In vivo, le CDC a eu un effet aphrodisiaque sur un modèle murin induit par l’hydrocortisone de déficit en rein-Yang, mis en évidence par une amélioration significative des capacités sexuelles des souris atteintes d’impuissance, de poids des organes reproducteurs, de taux de testostérone et de dommages pathologiques. En outre, le CDC a montré une activité antagoniste androgène potentielle sur la levure transgénique. Ces résultats signifient que le CDC pourrait exercer une régulation bidirectionnelle dans les effets biologiques des hormones dans le corps (Fig. 11).

Le potentiel aphrodisiaque de la β-cyclodextrine-curcumine via la stimulation de la voie cAMP-PKA dans les cellules testiculaires de Leydig.

Les données qui appuient les conclusions de cette étude sont disponibles auprès de l’auteur correspondant sur demande raisonnable.

Adénosine monophosphate cyclique

bêta-cyclodextrine-curcumine

Protéine de liaison à l’élément CAMP-response

Enzyme de clivage de la chaîne latérale du cholestérol

17-Alpha-hydroxylase/17,20-lyase

3β-/17β-hydroxystéroïde déshydrogénase type 1

5α-Dihydrotestostérone

17B-Estradiol

Flutamide

Récepteur androgène humain

Hématoxyline et éosine

Récepteur œstrogénique humain

Chromatographie liquide haute performance

4-Hydroxytamoxifène

Fréquence d’intromission

Latence d’intromission

Jinkui Shenqi Pilule

Fréquence de montage

Latence de montage

Facteur stéroïdogène 1

Protéine kinase A

Réaction en chaîne de la polymérase à transcription inverse en temps réel

Protéine régulatrice aiguë stéroïdogène

Dépistage des androgènes de levure

Dépistage des œstrogènes de levure

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Cette étude a été soutenue par le projet Key au niveau du gouvernement central: la capacité d’établir une utilisation durable des précieuses ressources de la médecine chinoise (2060302); Le projet d’ouverture du laboratoire clé provincial du Hubei pour l’apparition et l’intervention des maladies rhumatismales (Université Hubei Minzu) (PT022002); Le projet d’ouverture du sujet prépondérant et caractéristique de la province du Zhejiang de l’Université clé (pharmacologie traditionnelle chinoise), Université médicale chinoise du Zhejiang (No. ZYAOXYB2019003).

Ces auteurs ont contribué à parts égales : Liu Yang, Shan Xue et Lin Yuan.

Département de pharmacie, Hôpital de médecine traditionnelle chinoise de Wuhan, Wuhan, 430014, Hubei, Chine

Liu Yang

Hubei Province Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Resource and Chemistry, Département de pharmacie, Université de médecine chinoise du Hubei, Huang-Jia-Hu West Road 16#, Hongshan district, Wuhan, 430065, Hubei, Chine

Liu Yang, Shan Xue, Lin Yuan, Zihan Li, Haitao Hu, Yichang Zhang, Yimei Liu & Juan Li

Hubei Provincial Key Laboratory of Occurrence and Intervention of Rheumatic Diseases, Hubei Minzu University, Enshi, 445000, Hubei, Chine

Lin Yuan

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J.L. et Y.L. ont conçu et conçu l’expérience. S.X., Z.L. et Y.Z. ont réalisé l’expérience. Y.L., S.X. et L.Y. ont analysé les données et rédigé le manuscrit. L.Y., H.H. et J.L. ont révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Correspondance avec Yimei Liu ou Juan Li.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Yang, L., Xue, S., Yuan, L. et al. Le potentiel aphrodisiaque de la β-cyclodextrine-curcumine via la stimulation de la voie cAMP-PKA dans les cellules testiculaires de Leydig. Sci Rep 12, 14263 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18065-3

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Reçu: 02 février 2022

Acceptée: 04 août 2022

Publication : 22 août 2022

DEUX : https://doi.org/10.1038/s41598-022-18065-3

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