近年来,由于不良饮食习惯导致的脂质代谢genetic accommodation紊乱的发生率在逐年上升,对男性的生育能力产生了负面影响。确定参与这一过程的关键脂质成分并阐述其对生精调控的潜在机制,可以促进我们对男性不育的理解和治疗。本课题通过质谱分析生精功能障碍患者血清中的脂肪酸组分变化,明确棕榈酸和辛酸可能是对生精功能有潜在影响的脂肪酸,并进行了相关的机制研究,探讨可能的干预靶点和治疗措施,从而为保护男性的生育力提供理论依据。第一部分:Calnexin的棕榈酰化参与棕榈酸诱导的Sertoli细胞屏障破坏研究目的:近年来,血脂异常与男性不育的关系越来越受到重视。血脂异常往往伴随血清中棕榈酸(palmitic acid,PA)水平的异常升高。大量研究表明,PA对睾丸支持(Sertoli)细胞具有脂毒性。本团队前期研究也证实,PA通过诱导睾丸Sertoli细胞的蛋白质棕榈酰化来激活内质网(endoplasmic reticulum,ER)应激,进而导致血睾屏障(blood-testis barrier,BTB)损伤和精子生成障碍。然而参与这一过程的关键棕榈酰化蛋白仍然未知。此外研究表明ω-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty GSK126浓度acids,PUFAs)可改善 PA 对睾丸 Sertoli 细胞的脂毒性,然而ω-3 PUFAs对蛋白质的棕榈酰化水平和ER应激的影响还有待进一步研究。材料与方法:通过质谱法筛选PA影响最显著的棕榈酰化蛋白,并通过构建该蛋白棕榈酰化位点突变的质粒在体外验证该蛋白棕榈酰化水平变化对内应网应激和细胞屏障的影响。体内实验将小鼠随机分为三组:对照组,PA暴露组,PA暴露+ω-3 PUFAs干预组。用血细胞计数板测量小鼠精子质量,用异硫氰酸异构体Ⅰ和电镜检测BTB的完整性。在体外使用PA和ω-3 PUFAs处理小鼠Sertoli细胞系TM4细胞。通过Western blotting检测相关蛋白水平,跨膜电阻实验检测细胞屏障功能。结果:根据质谱分析结果,明确Calnexin是受PA影响最显著的棕榈酰化蛋白。体外实验表明,Calnexin棕榈酰化位点突变后,其棕榈酰化和ER应激的水平明显降低,并且细胞的屏障功能有所改善。在小鼠模型中,与暴露组相比,ω-3 PUFAs干预可改善精子的质量和恢复BTB的完整性,并且降低了睾丸中蛋白质的棕榈酰化水平。体外实验ω-3 PUFAs处理降低了 TM4细胞中ER应激和Calnexin的棕榈酰化水平,恢复了紧密连接蛋白的表达和细胞的屏障功能。结论:我们的研究证明了 Calnexin在PA诱导的Sertoli细胞损伤中起关键作用,并且ω-3 PUFAs通过影响Calnexin的棕榈酰化改善ER应激,进而减轻PA的生育毒性。这为治疗脂质代谢紊乱导致的生精障碍提供了治疗方向。第二部分:辛酸改善白消安诱导的Sertoli细胞屏障损伤研究目的:近年来,血脂异常已成为男性不育不可忽视的一个治病因素,研究其致病机制并寻找相关干预措施对保护男性生育力尤为重要。研究表明辛酸(octanoic acid,OCA)具有改善脂质代谢、抗炎和抗氧化的保护作用,并且可能是潜在的男性不育的治疗方法,然而对疗效和机制尚不明确。本章节研究旨在探究OCA在白消安诱导的生精障碍过程中的作用和机制。材料与方法:将小鼠随机分为对照组、白消安组和四个治疗组(分别给予 OCA(32mg/kg、Bafilomycin A1纯度64mg/kg、128mg/kg、256mg/kg)。使用血细胞计数板测量精子质量,生物素示踪实验检测BTB的完整性,HE观察睾丸生精小管形态和附睾精子变化,qPCR检测基因表达,Western blotting检测相关蛋白表达。体外使用OCA和白消安处理TM4细胞,研究其具体作用机制。结果:体内实验:与白消安组相比,32mg/kg剂量的OCA明显改善了精子质量,睾丸生精小管的形态,BTB的完整性和紧密连接相关蛋白的表达。OCA干预降低了睾丸中白消安诱导的氧化应激和自噬。体外实验:OCA预处理,显著改善了白消安/自噬激动剂Rapamycin对细胞屏障的损伤。结论:OCA可以通过减少白消安诱导的氧化应激和自噬,对Sertoli细胞起到保护作用,这些发现为白消安的毒理学提供了更深入的理解,并为男性不育的治疗提供了新的理论依据。