摘要
背景与目的: 男性精子质量、数量的下降与全球肥胖症的流行并行。肥胖可通过促进炎症与氧化应激、抑制睾酮合成等机制造成睾丸产生精子数目减少、活力降低、畸形率增加。目前仍有大量肥胖男性因少精子症、弱精子症等原因使其配偶自然受孕率降低。精原细胞作为成熟睾丸中分化程度最低的生殖细胞类型,其有丝分裂的正常进行是睾丸产生足够数目精子的首要条件,而肥胖对精原细胞功能的影响及机制尚不明确。本研究旨在从精原细胞层面探究肥胖损害小鼠精子发生的机制,为临床上伴发少精子症肥胖男性的治疗提供新的理论依据及靶点。 方法: 通过构建持续高脂饮食诱导肥胖小鼠模型及腹腔注射胰岛素生长因子-1(Insulin-likegrowthfactor-1,IGF-1)的替代治疗模型,使用蛋白质免疫印迹、ELISA、Hamp;E染色、免疫组织化学或荧光染色等分子生物学及病理学手段观察小鼠睾丸形态学、精液参数及精原细胞增殖功能及凋亡水平的变化。 结果: 长期高脂饮食小鼠睾丸组织结构紊乱、增殖相关抗原PCNA、Ki-67表达降低、凋亡相关蛋白c-caspase3表达升高、精子数目减少、性激素水平异常。肥胖小鼠睾丸组织胰岛素生长因子结合蛋白3(Insulin-likegrowthfactorbindingprotein3,IGFBP3)表达异常升高而胰岛素生长因子-1受体(Insulin-likegrowthfactor-1receptor,IGF-1R)磷酸化程度降低,且肝脏内分泌及支持细胞旁分泌IGF-1均减少。外源性补充IGF-1可促进睾丸组织IGF-1R、Akt、Erk1/2磷酸化,促进肥胖小鼠睾丸增殖相关抗原表达,降低促凋亡蛋白表达水平,提高精子数目。 结论: 1.长期高脂饮食小鼠精原细胞增殖能力降低、凋亡增多、精子数目减少。2.长期高脂饮食小鼠睾丸组织IGF-1信号减弱是精原细胞功能改变及精子发生障碍的机制之一。3.外源性补充IGF-1可通过激活Akt及Erk1/2信号挽救肥胖小鼠精原细胞存活与增殖,提高精子数目。