牛磺酸抗老龄大鼠睾丸功能衰老作用研究

我们前期研究证明，睾丸组织可合成牛磺酸，且合成能力随年龄增长而下降；牛磺酸可阻止老龄睾丸组织结构衰老，提高睾丸组织抗氧化能力，促进睾酮分泌，并可提高老龄大鼠精液品质和性能力，表明牛磺酸与睾丸功能密切相关，并可延缓老龄睾丸功能的衰老，但其作用机制尚不清楚。该项目拟通过动物实验，探讨牛磺酸对老龄大鼠睾丸组织微细结构、标志酶、细胞凋亡率、激素分泌以及精子发生功能的影响，应用定量PCR结合免疫组化技术检测牛磺酸对老龄大鼠睾丸中与精子发生、细胞凋亡相关因子以及调控睾酮合成关键因子基因/蛋白表达水平的影响；通过体外细胞培养实验，检测牛磺酸对老龄大鼠睾丸间质细胞、支持细胞以及五类生精细胞形态、活性和凋亡率的影响，从细胞和分子水平阐明牛磺酸抗老龄睾丸功能衰老的机制，研究成果既可为牛磺酸在种畜禽生产以及人类男性生殖健康中的应用提供理论依据，也可为从分子水平揭示老龄雄性生殖衰老机制及抗衰药物的研究提供参考。

雄性动物步入老龄期后，生殖机能也随之下降，主要表现在生殖器官结构和功能退化、雄激素合成/分泌减少、精液品质下降和性功能衰退，而这些改变主要归因于睾丸功能的衰老。已有资料报道，牛磺酸是雄性生殖器官中含量最为丰富的游离氨基酸之一，但其含量随年龄增长而下降。项目前期研究证明：睾丸组织自身也可生物合成牛磺酸，且合成能力随年龄增长而下降；给老龄雄性大鼠补充牛磺酸可阻止老龄睾丸组织结构衰老，提高睾丸组织抗氧化能力，促进睾酮分泌，并可提高老龄大鼠精液品质和性能力，表明牛磺酸与睾丸功能密切相关，可延缓老龄睾丸功能的衰老，但其作用机制尚不清楚。项目通过牛磺酸饲喂试验和体外细胞培养试验，检测了牛磺酸对老龄大鼠睾丸组织形态、生殖激素分泌、睾丸组织生化指标、精子发生、与睾丸功能和凋亡相关因子表达的影响；通过体外培养睾丸间质细胞、支持细胞和5类五类生精细胞试验，检测了牛磺酸对睾丸细胞形态、活性和凋亡的影响，以期阐明牛磺酸抗老龄睾丸功能衰老的机制，为牛磺酸在种畜禽生产以及人类男性生殖健康中的应用提供理论依据。.试验结果证明：牛磺酸可明显改善老龄大鼠睾丸组织形态，阻止曲细精管退化、生殖细胞变形和间质细胞萎缩，抑制睾丸组织细胞凋亡梯带的出现；显著促进老龄大鼠T和LH分泌；明显提高老龄大鼠睾丸组织ACP、SDH、LDH、SOD、NOS、NO、GSH-PX和GSH活性/含量，显著降低AST和ALT活性；显著提高老龄大鼠精子计数、精子活动率和精子活率；明显促进睾丸组织中ABP以及StAR、P450scc和17-βHSDⅢ mRNA的表达、睾丸间质细胞上HCG/LH受体的数量以及HCG/LH受体 mRNA的表达；显著提高睾丸组织中HSP70和bcl-2的表达，抑制Caspase-3的表达；明显提高睾丸组织中CREM mRNA表达量；显著增加各种睾丸细胞的活性，抑制间质细胞和各阶段生精细胞的凋亡。.本试验结果表明，牛磺酸抗老龄大鼠睾丸功能衰老的机制可能是：①维持睾丸间质细胞的正常功能，阻止凋亡，促进胆固醇向睾丸间质细胞线粒体内膜的转运，增加细胞上HCG/LH受体数量以及P450scc和17-βHSD活性，最终刺激睾酮的合成；②维持睾丸组织内的微环境（相关生化指标）的稳态，促进各阶段生精细胞的增殖、分裂，阻止凋亡，最终保证精子正常发生。