303-45-7 / 棉酚——男性节育药

棉酚（gossypol），又称棉毒素或棉籽醇，是棉属植物体内形成的一种黄色多酚二萘化合物。

棉酚主要存在于棉籽中。棉籽由棉壳和棉仁两部分组成，棉仁中分散地嵌着许多浅黄色的卵形的色腺体，而棉酚就位于色腺体中，约占腺体质量的35-50%。由于棉酚在水中不能溶解，因此与从棉仁中提取棉酚大都采用极性溶剂，如丙酮、乙醇，它们既能使腺体破裂，又能把棉酚溶解。

我国科学家于上世纪70年代率先发现了棉酚的抗生育作用。精制的棉酚以每天口服20mg的剂量可明显地降低精子的成活率，经过9000人服用，证实棉酚是一种高效可靠的男性节育药。

动物实验表明，棉酚抑精作用不是通过抑制DNA产生的，而是对各级生殖细胞作用的结果。正常人服用棉酚后的现象是：首先精子活动度下降，然后是死精、脱落细胞和无精子。睾丸生精上皮是棉酚在机体中损伤较严重的组织，其变态期精子细胞和中、晚期精母细胞对棉酚最为敏感，损伤最为严重。更具体地来说，精子细胞从9期开始与支持细胞间出现一种特殊的粘附连接，称为顶面细胞外质特化结构（apical ectoplasmic specialization，apical ES），一直持续到19期精子释放前。它的功能是将正在变形的精子细胞锚定在支持细胞上，并帮助其逐渐向管腔移动，为释放做好准备。体外实验显示，棉酚对apical ES组成成分之一的钙黏素（N-cadherin）在支持细胞的合成方面有一定的影响。因此，通常称丢失长形精子细胞的生精小管为异常生精小管。

在亚细胞水平的观察显示精子细胞和精母细胞出现超微结构损伤，核膜皱缩变形；内质网扩张和小泡化；胞质水肿和出现溶酶体；顶体-核帽系统肿胀、颗粒溶解和脱落。而其中线粒体（尤其是睾丸所特有的乳酸脱氢酶X）对棉酚最为敏感。棉酚达到一定程度时便降低或完全抑制呼吸和氧化磷酸化过程，从而干扰线粒体的功能，导致精子发生过程中断，从而达到抗生育的目的。进一步研究表明，棉酚抗生育作用的发挥必须依赖于结构中存在的自由甲酰基。

精子发生是一个复杂的过程，包括精原细胞的有丝分裂，精母细胞的减数分裂，圆形精子细胞到长形精子细胞的变形过程及成熟精子释放过程等，顺利通过每一个环节才能形成大量形态正常的单倍体精子，而这些来自睾丸的精子还要在附睾中再完成一系列变化才能发育成熟，具有运动能力。以上任何环节受到干扰都有可能导致精子发生的失败，或运动能力的丧失。

各级生精细胞形态学结构特征，图片来源于：《生殖医学》.王心如主编.2004年.

附睾精子形态 A.正常；B.尾部形态异常；C.精子头尾分离，图片来源于：《低剂量棉酚与激素联合应用的抗生育作用位点的研究》.钱晓菁，许增禄等.《解剖学报》2007年12月第6期.

另有研究表明，低剂量的棉酚[12.5mg/（kg·d）]和可口服的激素[去氧孕烯（DSG）125μg/（kg·d）+炔雌醇（EE）25μg/（kg·d）+十一酸睾酮（TU）100mg/（kg·d）]较棉酚具有起效快、服用方便、抗生育效果好、毒副作用低等特点，可以在临床上进行推广。另外，棉酚的抗肿瘤作用近年来也正成为研究的热点。

展望（Forecast）

总结目前的男性节育药物，主要是通过以下几种机理发挥作用：一是抑制精子的形成，代表性药物为甾体类激素药；二是干扰精子的功能，如棉酚和雷公藤；三是干扰精子的运输，代表性药物为聚氨酯、硅酮和马来酸酐苯乙烯等，用于输精管注射；四是阻止精子进入，如阴道内的杀精药物磺化橙皮苷和壬苯聚醇-9等；五是阻止精卵结合的药物，如人类精浆抑制素抗体的被动免疫等。以上药物各有优缺点，如何开发更有效、更安全、更方便的节育药应该是我们努力的方向。