去神经支配通过激活死亡受体通路诱发Leydig细胞凋亡- - 脊髓损伤后低睾酮血症发生新机制的研究

Hypoandrogenism often occurs in male patients with spinal cord injury (SCI), resulting in infertility, hypoproteinemia, anemia, muscle atrophy and osteoporosis. The mechanism for hypoandrogenism secondary to SCI remains unclear. By resecting the spermatic nerves, we have found that disrupt of the neural pathway to Leydig cells leads to massive apoptosis of this cell type via activating caspase-8 mediated death receptor pathway, with serum testosterone level significantly decreased. Our results show that Leydig cell innervation is important for its survival.Spinal cord and the spermatic nerves are both critical component of the neural pathay between hypothalamus and Leydig cells. It has been demonstrated that this pathway is destroyed after SCI, resulting in Leydig cell denervation. Moreover, the aletration of sexual hormones following spinal cord injury is similar to that caused by spermatic nerve removal. Therefore, we propose that Leydig cell apoptosis may be the underlying mechanism for hypoandrogenism secondary to spinal cord injury. By using rat model of SCI, we will first verify the hypothesis and then investigate the molecular mechanisms for Leydig cell apoptosis induced by SCI.

脊髓损伤（SCI）常常导致男性患者出现低睾酮血症，进而引发不育、低蛋白血症、贫血及肌肉萎缩、骨质疏松等一系列问题，然而其发生机制至今仍不清楚。我们前期研究发现：切断精索神经破坏Leydig细胞的神经支配通路后，处于去神经支配状态的Leydig细胞将因死亡受体途径被激活而大量凋亡，使血清睾酮水平显著降低，表明Leydig细胞的神经支配通路对该细胞生存具有重要意义。脊髓和精索神经同为Leydig细胞神经支配通路的关键组成部分，和切断精索神经一样，脊髓损伤也会破坏该通路，使Leydig细胞处于去神经支配状态，而且其诱发性激素水平变化和切断精索神经后高度类似，因此我们提出：去神经支配诱发Leydig细胞凋亡很可能是SCI后低睾酮血症发生的重要机制。本研究拟通过大鼠脊髓损伤模型对两者间关系予以证实，同时进一步从凋亡信号启动和死亡受体激活两个环节入手，深入阐明SCI诱发Leydig细胞凋亡的分子机制。

低睾酮血症是男性脊髓损伤患者面临的一个严重问题，睾酮水平的不足会导致低蛋白血症、贫血等一系列并发症。然而，脊髓损伤后低睾酮血症的发生机制至今仍不清楚。此前我们研究发现切断睾丸主要的支配神经后会诱发睾丸组织中Leydig细胞大量凋亡并导致低睾酮血症，其和脊髓损伤后的低睾酮血症有很多相似之处，因此我们提出：睾丸Leydig细胞因失去神经支配发生凋亡很可能是脊髓损伤后低睾酮血症发生的重要机制，本课题对这一全新的假说进行验证并展开深入研究。. 建立脊髓损伤大鼠模型后，我们发现手术组大鼠血清中的睾酮水平显著下降，同时其血清中促黄体生成素显著升高，进一步采用TUNEL技术和流式细胞术发现手术组睾丸组织中Leydig细胞大量凋亡并显著高于假手术组，从而证实了本课题的假设：脊髓损伤会诱发Leydig细胞大量发生凋亡并导致低睾酮血症。在此基础上，我们采用Western blot技术发现脊髓损伤后Leydig细胞中Fas蛋白、caspase 8 及 cleaved-caspase 3表达量增加，表明脊髓损伤是通过启动FAS介导的死亡受体通路诱发Leydig细胞凋亡。. 为进一步探讨脊髓损伤诱发Leydig细胞凋亡的机制，我们采用多种技术检测睾丸组织中干细胞因子（SCF）和胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的表达，发现脊髓损伤后IGF-1表达水平无显著变化，但SCF水平显著降低，提示脊髓损伤可能会抑制Sertoli细胞表达SCF进而诱发Ley dig细胞凋亡。. 为研究上述现象发生的分子机制，我们进一步检测血清和睾丸组织中多种神经递质的变化，发现睾丸组织中SP的含量升高并与血清睾酮下降水平显著相关。我们使用SP体外刺激Leydig细胞和Sertoli细胞，发现随着SP浓度的增加，其对Leydig细胞凋亡和睾酮合成、Sertoli细胞Igf-1基因的表达并无显著影响，但却会导致Sertoli细胞中SCF基因表达显著下调，表明SP对于Sertoli细胞合成分泌SCF的功能具有负向调控作用。. 综合上述研究结果，本课题在国内外首次初步揭示了脊髓损伤后低睾酮血症发生可能的分子机制：脊髓损伤将导致睾丸组织中SP含量升高，后者通过抑制Sertoli细胞表达SCF的功能进而诱发Leydig细胞凋亡，最终导致低睾酮血症的发生。