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动物医学院王鲜忠、张姣姣课题组在褪黑素调节睾丸支持细胞能量代谢领域取得新进展
发布时间:2022-08-10 18:09:23   作者:动物医学院王鲜忠   审核:方仁东   浏览次数:

近日,动物医学院王鲜忠、张姣姣课题组在内分泌学与代谢领域顶级期刊Journal of Pineal Research在线发表了题为“Melatonin Alleviates the Heat Stress-induced Impairment of Sertoli Cell by Reprogramming Glucose Metabolism(褪黑素通过重编程葡萄糖代谢缓解了热应激导致的睾丸支持细胞的损伤)”的研究论文。该成果第一单位为西南大学,硕士生邓成宸为第一作者,博士后张继攀为论文共同第一作者,张姣姣副教授、王鲜忠教授为共同通讯作者,王鲜忠教授为最后通讯作者。

受温室效应的影响,全球气温有逐渐升高的趋势,高温极端天气变得越来越普遍。高温引起的热应激对动物机体功能影响极大,对于生殖功能的影响受到了越来越多的关注。以往的研究发现,热应激使动物生精受阻,精子数量减少、畸形率升高,这不仅给畜牧业带来了严重的损失,而且也带来了诸多的社会问题。睾丸支持细胞作为生精小管中唯一直接接触生精细胞的体细胞,具有独特的类Warburg效应,为精子生成提供了营养和结构支持,热应激是否通过改变营养物质代谢进而影响生精能力一直是医学和兽医科学领域研究的热点。

在该研究中,课题组人员利用体外热应激模型,采用代谢组学和转录组学等方法,发现热应激抑制了睾丸支持细胞磷酸戊糖途径,降低了线粒体膜电位,上调了细胞的糖酵解率,加剧了细胞凋亡。在使用褪黑素后,细胞内抗氧化信号通路被激活,同时糖酵解途径以不同于热应激的模式被上调,磷酸戊糖途径被增强,线粒体膜电位保持稳定,细胞增殖相关基因表达被上调,细胞凋亡率下降。进一步的研究表明,褪黑激素通过 MTNR1B-HSP90-HIF-1α信号轴实现了对支持细胞葡萄糖代谢的重编程。

该研究首次揭示了在热应激和褪黑素处理条件下仔猪睾丸支持细胞葡萄糖代谢的差异,阐述了褪黑素重编程支持细胞能量代谢的分子机制,为预防和治疗热应激诱发的雄性不育提供了理论基础和应对策略。该研究受到了国家自然科学基金项目(NO.32072940和31672624)的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jpi.12819


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