ZnT8介导的睾丸间质细胞线粒体锌转运参与睾酮合成的机制研究

ZnT8是一种内分泌相关锌转运体,其在睾丸间质细胞中的功能尚不清楚。我们前期研究发现，ZnT8基因rsl3266634单核苷酸多态性与睾酮缺乏症的发病风险增加有关；我们通过实验证实ZnT8定位于睾丸间质细胞线粒体，在hCG的作用下可引起线粒体锌聚集，阻断这种锌聚集可以抑制睾酮的生成，这说明ZnT8与睾酮合成有关。本研究拟在现有基础上：(1) 采用ZnT8基因敲除和过表达小鼠作为动物模型，检测ZnT8基因干预对StAR等睾酮合成相关因子的影响，同时分析ZnT8基因干预造成的线粒体锌稳态改变对睾酮合成的影响，探讨ZnT8参与睾酮合成的分子机制；(2) 构建ZNT8基因多态质粒并转染MLTC-1细胞，分析ZnT8基因多态性对ZnT8功能的影响，分析ZnT8基因多态性对睾酮合成的影响。本研究可望发现一个新的睾酮合成相关锌转运体- - ZnT8，并为将ZnT8作为睾酮缺乏症的治疗靶点提供理论依据。

雄性哺乳动物生殖系统中含有大量锌离子，这些锌离子主要集中于睾丸、附睾及前列腺。有研究发现锌离子可以调节睾丸间质细胞睾酮分泌。动物实验发现，严重锌缺乏导致睾丸发育不良以及血清LH和睾酮浓度下降。轻度锌缺乏，会引起动物在血清LH基本正常的情况下血清睾酮浓度仍明显降低。这说明锌锌离子与睾丸间质细胞睾酮分泌可能有着某种直接关联。但是，锌与睾酮分泌的相关性以及这种相关性的机制迄今未见报道。锌转运体（ZNT）家族中，已证实ZNT1和ZNT7在睾丸中丰富存在，在维持睾丸锌稳态过程中起重要作用。ZNT8是ZNT家族中的新成员，最初在胰岛β细胞中发现。本研究旨在研究锌转运体在睾酮生成中的作用。通过ZNT8 KO小鼠和ZNT8基因干预的MLTC-1细胞，我们发现ZNT8基因表达的减少，可以减少睾丸间质细胞睾酮的生成，其机制是通过调节cAMP-PKA通路和ERK通路进而调节胆固醇进入线粒体的限速蛋白StAR的活性来完成的。