α-酮戊二酸/酮戊二酸受体1系统对雄性动物睾酮分泌和精子生成的影响

摘要

本试验旨在研究α-酮戊二酸(AKG)/酮戊二酸受体1(OXGR1)系统对雄性动物睾酮分泌和精子生成的影响。首先采用免疫荧光检测OXGR1在睾丸组织中的定位。然后以酮戊二酸受体1敲除(OXGR1 knockout,OXGR1KO)小鼠为模型,采用酶联免疫吸附剂测定(ELISA)法检测血清睾酮含量,运用苏木精-伊红(HE)染色分析睾丸曲细精管空腔面积、睾丸组织形态差异,采用实时荧光定量PCR检测睾丸生精标志基因mRNA表达水平。在急性试验中,选取16只10周龄雄性小鼠,按体重随机分成4组,分别注射0、1、5、10 mg/kg AKG 6 h后检测血清睾酮含量和小鼠攻击性,再选取10周龄雄性小鼠和OXGR1KO小鼠各12只,并按体重随机分成4组,每组注射5 mg/kg AKG 6 h后检测血清睾酮含量。在离体试验中,用不同浓度AKG处理睾丸间质细胞(TM3细胞)24 h后,检测TM3细胞上清液睾酮含量;并使用200μmol/L AKG处理TM3细胞检测细胞内瞬时钙离子浓度。在长期试验中,选取8周龄雄性小鼠和OXGR1KO小鼠各12只,并按体重随机分成4组,分别为WT组、WT+2%AKG组、OXGR1KO组和OXGR1KO+2%AKG组,试验28 d后检测小鼠血清睾酮含量和睾丸曲细精管空腔面积。结果表明:1)OXGR1特异性分布在睾丸间质细胞。2)OXGR1KO可显著或极显著降低小鼠血清睾酮含量和β-微管蛋白Ⅲ(Tubb3)、性别决定基因盒9(Sox9)mRNA相对表达水平(P<0.05或P<0.01)。3)腹腔急性注射5 mg/kg AKG 6 h后,可显著提高小鼠血清睾酮含量(P<0.05),增加小鼠攻击性。4)离体研究表明,AKG以剂量依赖方式极显著上调睾丸间质细胞(TM3)上清液睾酮含量(P<0.01),且200μmol/L AKG可极显著促进TM3细胞瞬时钙离子释放(P<0.01)。5)长期饮水添加2%AKG 4周可极显著提高小鼠血清睾酮含量(P<0.01),极显著减少睾丸曲细精管空腔面积(P<0.01),而OXGR1KO可显著逆转AKG对血清睾酮含量和曲细精管形态变化的影响(P<0.05)。综上所述,AKG作为重要的生物活性代谢中间产物,可通过OXGR1提高雄性动物血清睾酮含量,影响曲细精管发育和精子生成。