睾丸组织Leptin/Kisspeptin/GnRH在高脂诱导肥胖引起的雄性小鼠生殖功能下降中的作用研究

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目的:通过检测高脂饮食诱导的肥胖雄性小鼠血清瘦素、雌激素和雄激素的变化,以及睾丸中Ob-R,Kisspeptin/GPR-54,GnRH/GnRH-R表达的变化,探讨睾丸组织Leptin/Kisspeptin/GnRH在高脂诱导肥胖引起的雄性生殖功能下降中的作用。方法:选取雄性C57BL/6J小鼠48只,称重后随机分为两组,对照组(Control group,CON)12只,高脂组36只,用基础饲料喂养对照组小鼠,用自配的高脂饲料喂养高脂组小鼠。小鼠喂养19周后,高脂组小鼠称重,根据体重从高到低标记排号,体重增长在上1/3的小鼠划分为肥胖倾向小鼠(Diet induced obesity,DIO),体重增长在下1/3的小鼠划分为肥胖抵抗小鼠(Diet induced obesity-resistance,DIO-R)。所有小鼠称量体重后,下腔静脉取血,迅速分离附睾和输精管进行精子计数和精子活动度检测;剥离小鼠睾丸、肾周脂肪、附睾周脂肪称重,并计算相对重量;ELISA方法检测血清中瘦素、睾酮、雌二醇水平;HE染色光镜下观察睾丸组织形态;提取睾丸组织总RNA和总蛋白,RT-PCR方法检测Ob-R,Kiss-1/GPR-54,GnRH/GnRH-R mRNA表达水平;Western blot方法检测Ob-R,Kisspeptin/GPR-54,GnRH/GnRH-R蛋白表达水平。结果:从高脂喂养第2周开始,DIO组小鼠体重开始增加,19周后,DIO组小鼠体重明显高于CON组和DIO-R组,差异具有统计学意义(P<0.05)。实验第4周时DIO组小鼠体脂肪和体脂百分比高于CON组和DIO-R组,与CON组相比,实验第8周、12周、16周时DIO-R组和DIO组小鼠体脂肪和体脂百分比明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。19周后,DIO组小鼠睾丸系数和附睾系数比CON组减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。DIO-R组和DIO组小鼠的睾周脂肪,睾周脂肪系数,肾周脂肪,肾周脂肪系数明显高于CON组小鼠,差异有统计学意义(P<0.05),DIO组与DIO-R组相比增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。与CON组相比,DIO组和DIO-R组小鼠精子活动度降低,差异具有统计学意义(P<0.05),三组小鼠精子数量计数无统计学差异(P>0.05)。HE染色光镜下观察睾丸组织形态,CON组小鼠睾丸组织生精小管间隙较窄,生精小管内各级生精细胞发育正常,排列整齐;DIO组和DIO-R组小鼠睾丸组织生精小管间隙变宽,DIO组小鼠睾丸组织部分生精小管内生精细胞排列紊乱;三组小鼠睾丸生精小管管腔中,均可见成熟精子。与CON组相比,DIO组和DIO-R组小鼠血清瘦素和雌二醇水平均明显升高,睾酮水平明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。与CON组相比,DIO组和DIO-R组小鼠睾丸组织中Ob-R,Kiss-1,GPR-54,GnRH mRNA表达水平降低,差异具有统计学意义(P<0.05),GnRH-R mRNA表达水平无明显差异。与CON组相比,DIO组和DIO-R组小鼠睾丸组织中Ob-R,Kisspeptin,GPR-54,GnRH蛋白表达水平降低,差异具有统计学意义(P<0.05),GnRH-R蛋白表达无明显差异。结论:高脂饮食诱导肥胖雄性小鼠精子活动度降低,睾丸组织发生病理变化,高脂饮食诱导肥胖可引起雄性生殖功能下降;高脂饮食诱导肥胖雄性小鼠睾丸中Ob-R,Kisspeptin/GPR-54,GnRH表达降低,引起睾酮分泌减少,这可能是高脂诱导肥胖导致雄性生殖功能降低的重要原因。
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