《Andrology》:Busulfan-Induced Male Infertility: Mechanisms, Therapeutic Interventions, and Future Directions
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本综述系统阐述了烷化剂白消安(Busulfan)致男性不育的多重机制,包括生殖细胞DNA烷基化损伤、持续氧化应激(ROS)及其激活的多种细胞死亡途径(PANoptosis),并评估了抗氧化剂、天然提取物、表观遗传调控及干细胞相关疗法等干预策略的潜力。文章指出当前研究多处于临床前阶段,未来应聚焦于精原干细胞(SSCs)保护、靶向递送系统及生精系统重建等根本性修复方向。
白消安作为治疗慢性髓性白血病(CML)和造血干细胞移植预处理的经典烷化剂,其严重的生殖毒性已成为肿瘤幸存者生育力保护的核心挑战。本文将深入解析其损害生精功能的分子网络,并展望前沿治疗策略。
2 白消安所致生精功能障碍的机制
白消安通过双功能烷化结构与DNA鸟嘌呤N7位点形成交联,直接破坏精原干细胞(SSCs)的基因组稳定性。这类增殖活跃的细胞更易发生复制停滞和线粒体功能障碍,进而触发活性氧(ROS)的爆发性积累。持续的氧化压力不仅抑制核因子E2相关因子2(NRF2)介导的抗氧化防御(如超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽GSH),还通过p53依赖的内源性/外源性凋亡途径、RIPK1/RIPK3介导的坏死性凋亡、以及caspase-1/GSDMD相关的焦亡等多重死亡信号通路,形成PANoptosis协同损伤模式。自噬与铁死亡亦参与其中,例如NCOA4介导的铁蛋白自噬(ferritinophagy)可释放游离铁离子,加剧脂质过氧化。
3 治疗干预与保护策略
临床现有手段如促性腺激素(FSG/hCG)和抗氧化剂(N-乙酰半胱氨酸NAC)仅能提供功能性支持,无法逆转SSCs的不可逆损失。 preclinical研究中,橄榄叶提取物、红参等天然产物通过激活NRF2/HO-1通路减轻氧化损伤;间充质干细胞(MSCs)移植可改善血睾屏障(BTB)完整性(如occludin、claudin-11表达恢复),但其核心作用仍是微环境调控而非生精重建。根本性修复策略集中于精原干细胞(SSCs)移植与表观遗传调控(如m5C甲基化修饰),但面临细胞扩增安全性、移植效率等挑战。
4 未来方向与结论
未来研究需突破三大瓶颈:一是建立治疗安全窗,避免干扰白消安的骨髓清除疗效;二是发展睾丸靶向递药系统(如纳米载体、MSCs外泌体),实现损伤后精准修复;三是通过干细胞与组织工程技术重建生精系统。当前策略仍以缓解继发损伤为主,真正针对SSCs库枯竭和基因毒性损伤的根本性干预尚待突破。
5 结论
白消安所致男性不育的本质是SSCs不可逆耗竭与DNA烷基化损伤的叠加效应。现有干预措施集中于抗氧化、抗凋亡等下游环节,未能解决生精系统重建的核心问题。未来需开发直接针对SSCs保护与基因组完整性维护的创新策略,推动肿瘤患者生育力保护从“功能支持”向“根本修复”转变。