自噬与氧化应激在肥胖影响雄性生殖功能中的交互作用及机制

The prevalence of obesity was increasing dramatically. We have found that the male reproduction decreased in obesity men. And the decreased secreting of testosterone was the key factor on the decreased reproduction. The testosterone is secreted by Leydig cell. We also found that Leydig cell was damaged by oxidative stress. Then testosterone secreted lower than normal. Other study found that cell autophagy played a key role in secreting hormone. So we hypothesize that oxidative stress and autophagy combined and the secrete of testosterone was inhibited by them. We try to prove Nrf2-ARE signals can be inhibited and oxidative stress increased in obesity men; testis cell autophagy was also inhibited in obesity men. Last the combined role of oxidative stress and cell autophagy was inhibiting secrete of testosterone then reproduction was damaged.

肥胖症发病情况在世界范围内正以惊人的速度增长，在前期研究中发现肥胖能够引起雄性生殖功能下降，并发现肥胖引起的雄性激素分泌降低是生殖功能下降的关键，雄激素主要由睾丸Leydig细胞分泌，基础工作发现肥胖时氧化应激可引起睾丸Leydig细胞的损伤，进而引起雄性激素分泌降低。另有研究发现Leydig细胞自噬现象在其分泌雄激素过程中同样起到重要的调节作用，由此我们推断，肥胖时，氧化应激和睾丸Leydig细胞自噬活动共同作用，两者互相促进，抑制睾丸Leydig细胞分泌雄激素，造成雄性生殖功能损害。我们以氧化应激和自噬为切入点，采用整体动物与离体细胞培养相结合的实验方法，验证：肥胖时，睾丸通过抑制Nrf2-ARE 信号通路，产生了氧化损伤；睾丸Leydig细胞自噬活动受到抑制；两者联合作用，互相促进，从而抑制睾丸Leydig细胞分泌雄激素，造成雄性生殖功能损害的科学假说。

肥胖是可损害健康的异常或过量的脂肪累积，其产生的根本原因是能量的摄入与消耗之间的不平衡，目前肥胖在世界范围内正以惊人的速度增长，严重危害人类健康。查阅文献和前期研究发现，肥胖与男性生殖障碍密切相关，肥胖会引起雄性小鼠生殖功能损伤，可能与Leydig细胞损伤引起雄激素降低有关，但其机制尚有待深入探索。基于前期工作基础，我们以氧化应激和自噬为切入点对其进行进一步研究。.首先我们建立了肥胖小鼠动物模型，通过检测氧化应激酶的活性及蛋白表达以及自噬相关蛋白的检测，我们发现肥胖一方面可以抑制小鼠抗氧化能力，使睾丸出现过氧化损伤，同时还可使睾丸组织自噬增加，导致雄性小鼠生殖功能的损伤。.接着我们以莱菔硫烷作为Nrf2通路激活剂，在动物实验中进一步研究氧化应激和自噬在损伤中的相互作用。结果发现莱菔硫烷并未影响动物体重，但可以升高肥胖导致的低睾酮水平，降低肥胖导致的高雌激素和瘦素水平，同时可显著降低由于肥胖所导致的睾丸自噬，证实了肥胖是通过抑制睾丸组织的抗氧化系统，增加氧化损伤，引起自噬的增加从而导致了雄性生殖损伤。.在体外实验中，我们选用TM3细胞为对象，以瘦素干预，成功制备了肥胖（高瘦素水平）对雄性生殖损伤模型，通过加入自噬抑制剂3-MA和Nrf2通路激活剂莱菔硫烷以及Nrf2基因沉默，进一步的研究氧化应激和自噬的交互作用。.最终证实了肥胖时，小鼠睾丸Leydig细胞Nrf2-ARE信号通路受到抑制，降低了机体抗氧化应激功能，产生了氧化损伤，进而使自噬活动受到激活，而自噬的增强也负反馈调节机体抗氧化应激，从而共同抑制睾丸Leydig细胞分泌睾酮，造成雄性生殖功能损害。本项目为肥胖引起并发症基因治疗提供新靶点，对探讨肥胖的发病机制和防治提供了重要的理论基础和可靠的实验依据。