OMCL 氧化医学和细胞寿命 1942 - 0994 1942 - 0900 Hindawi出版公司 190945年 10.1155 / 2014/190945 190945年 研究文章 瘦素水平和氧化应激导致Obesity-Induced低睾酮在小鼠睾丸组织 http://orcid.org/0000 - 0001 - 9755 - 5587 赵 剑 1 http://orcid.org/0000 - 0002 - 5340 - 0871 翟 玲玲 2 刘 郑 1 吴 双 1 徐 力平 1 邓 Shiwei 1 药理学系 沈阳药科大学 “路103号,申河区,沈阳,辽宁110016 中国 syphu.edu.cn 2 儿童和青少年卫生,公共卫生学院 中国医科大学 110001年沈阳、辽宁 中国 2014年 14 4 2014年 2014年 07年 01 2014年 03 03 2014年 14 4 2014年 2014年 版权©2014剑赵等。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

客观的。本研究评估的影响肥胖对雄性小鼠生殖器官的功能和可能机制的男性继发性性腺机能减退(SH)肥胖。 方法。九十六只老鼠被随机分配到三组:对照组,食源性肥胖组和食源性肥胖抵抗组8周和19周。短期和长期高脂肪饮食的影响在生殖器官是由测量精子数和能动性,相对睾丸重量、睾酮水平、病理变化和睾丸间质细胞的凋亡。氧化应激是评估通过确定丙二醛,H2O2,没有水平,谷胱甘肽在睾丸组织。猫、SOD、氧化酶和联盟2信使rna被实时PCR测定。 结果。短期和长期高脂肪饮食精子数目和活性的降低,相对睾丸重量,睾丸激素水平;减少猫、SOD、氧化酶和联盟2信使rna表达;增加了MDA, H2O2,没有和瘦素水平;抑制猫和氧化酶的酶的活性。睾丸间质细胞的病理损伤和细胞凋亡在睾丸组织中被发现。 结论。睾丸间质细胞的病理损伤,睾丸组织氧化应激,高水平的瘦素可能会提供一些证据来阐明男性SH在肥胖的机制。

 1。介绍

有增加儿童肥胖的患病率在发达国家和发展中国家 1]。在美国,儿童肥胖的发生率约为17%,或1200万2到19岁的儿童( 1]。此外,超重和肥胖的患病率上升(在中国 2, 3]。肥胖是一种多因素疾病综合征和nonsyndromic变体( 4- - - - - - 6)和直接和长期的健康影响。跟踪从童年到成年肥胖是更强的肥胖儿童( 5]。不幸的是,很少有有效治疗超重和肥胖儿童( 7- - - - - - 9]。

它已经表明,肥胖影响男性生殖( 10]。男性肥胖的发病率增加低精子浓度和逐步低精子计数( 11, 12]。即使没有hypothalamo-pituitary有机疾病的单位,二级(hypogonadotropic)的患病率性腺机能减退(SH)在肥胖的男人在几项研究已经证明, 10, 13, 14]。的发病机理和临床病理相关肥胖相关SH不完全理解的基础上目前的文献[ 15]。的机制参与男性SH和肥胖之间的关系是复杂的。然而,男性肥胖本身是降低血浆睾酮水平( 14]。生殖器官和第二性征的男性的发展是由雄激素。精子发生是雄激素分泌密切相关。降低睾丸激素可能导致肥胖的男性SH ( 16]。

我们假设睾丸激素减少的原因如下。(1)睾丸激素主要是在睾丸分泌睾丸间质细胞和睾丸损伤睾丸间质细胞可能导致睾酮下降。(2)脂肪细胞的数量在增加肥胖。脂肪细胞因子,如瘦素在脂肪细胞分泌。脂肪细胞因子的水平很高,可能会抑制睾丸激素的分泌。(3)氧化应激密切相关,SH。大约有15%的夫妻试图怀孕是临床上不育,男性不育的因素是参与这些病例的50% ( 17]。睾丸氧化压力似乎是男性不育的一个共同的特征,可能会发挥重要作用在男性不育 18]。然而,目前没有证据表明氧化应激与男性SH在肥胖病人。

在这项研究中,刚断奶的老鼠被喂食高脂肪的饮食在8周和19周。短期和长期的影响高脂肪饮食对雄性小鼠的生殖器官的功能和发展决定的,我们的目的是评估是否发育期肥胖影响生殖器官的功能和发展成人。此外,男性SH在肥胖的可能机制。

 2。材料和方法 2.1。动物,饮食,和实验过程

96 4/5-week-old C57BL / 6 j雄性小鼠获得的实验动物中心、中国医科大学、沈阳、中国。老鼠标准实验室chow第一星期让他们适应新的环境。然后老鼠被随机分配给一个标准实验室饮食(10%的热量来自脂肪,卡路里来自蛋白质的20%,和70%的热量来自碳水化合物,3.85千卡/克)或高脂肪饮食,千卡从脂肪中含有45%(高脂饮食组)( 19),8或19周。高脂肪饮食的73%标准食物饮食加上20%猪油,7%酪蛋白(Ao-boxing生物技术有限公司、北京、中国),和微量的多种维生素。

动物们被安置在一个温度和湿度的房间( 2 5 ± 2 °C和 55 ± 10 %,resp) 12小时光/暗周期与免费的食物和水。所有实验程序符合机构的实验室动物保健和使用指南中国医科大学、沈阳,中国,美国国立卫生研究院的指导护理和使用实验动物(出版数量85 - 23,1985年修订)。都是努力减少实验用动物的数量,他们的痛苦。

8、19周后在各自的饮食,高脂肪饮食的老鼠被除以体重增加到DIO-R(耐食源性肥胖)和戴奥(食源性肥胖)小鼠,根据莱文和Keesey所使用的方法 20.)如图 1。十二个老鼠上tertile身体体重增加( 11.54 ± 0.42 克, 16.58 ± 1.39 g)被指定为戴奥在8周和19周,分别和12 tertile低的老鼠体重增加(伯明翰线规)( 8.75 ± 1 。 24 克, 12.00 ± 1.23 g)在8周DIO-R和19周,分别。老鼠中间tertile身体体重增加( n = 24 )被排除在本研究之外。每组老鼠都是牺牲后8 - 19周的喂养。

动物实验的流程图。

 2.2。处理组织和化验

体重和食物消费记录。在24小时后收到最后的饲料,动物麻醉乙醚和腔静脉血样获得。血清分离测量的性激素,睾丸激素。后立即收集血液样本,附睾迅速切除,并确定精子数目和能动性。腹膜后脂肪,附睾的脂肪、睾丸和附睾的组织,和精囊是获得和体重。

六个睾丸从每组准备5%或10%匀浆MDA,为了确定T-AOC, H2O2、SOD、谷胱甘肽氧化酶,猫,没有水平。从每组六个睾丸立即冻结在−80°C基因表达研究。

六个睾丸从每组准备透射电子显微镜。睾丸是切成碎片(1毫米×1毫米×1毫米),固定在2.5%戊二醛磷酸缓冲(pH值7.2)0.1米,1.0%的四氧化锇(OsO的后缀4),在累进脱水乙醇和丙酮溶液,嵌入在环氧树脂812,分段使用LKB超微切片机,沾染了醋酸铀酰柠檬酸铅紧随其后,然后由h - 600显微镜,观察和拍照。

剩下的六个睾丸从每组准备病理分析。

所有的内容和酶活性被规范化的洛瑞的蛋白质测定的方法( 21),使用牛血清白蛋白(BSA)作为标准。每个测试样本一式三份。

 2.3。尾附睾的精子数和能动性的测量

雄性C57BL / 6 j小鼠称重和麻醉在8 - 19周。左侧附睾立即被移除。附睾和输精管解剖远离脂肪。6-well板,附睾和输精管从每只动物被置于含1.0毫升的M2缓冲区。附睾被削减语料库之间的连接和尾附睾尾是置于一个与1.0毫升的M2缓冲区。一些削减在尾附睾与剪刀,和精子是轻轻按压。精子也从输精管获得在一个单独的好,然后从板中删除。按精子从附睾尾被收集在一个埃普多夫管。每边使用血细胞计数器(15毫升),精子数量被确定为精子的数量每微升。

精子数和能动性是依照评估指南( 22)( ⩾ 200精子计数为每个样本)。精子数量是决定使用血细胞计数器。精子能动性被分类评估盲目地在光学显微镜下每动物是进步的运动型200精子,nonprogressive能动的,或不能移动的。能动性被表示为运动型总额的百分比(进步的运动型和精子nonprogressive)。

 2.4。病理分析

睾丸组织切除,组织用4%多聚甲醛固定。睾丸组织的一部分,从每个鼠标切成4 μ 米厚的块。苏木精和伊红(他)染色进行形态学观测使用ax - 70显微镜(日本奥林巴斯)。

睾丸组织样本在一系列分级脱水乙醇溶液中,嵌入在石蜡,日冕分组使用切片机(美国徕卡)的厚度4 μm。睾丸部分处理了凋亡TUNEL染色,准备后续微观安装(每组, n = 6 ,3节/动物)如下。(1)石蜡切片脱蜡。(2)15分钟triton - 100年增加了1%,和所有幻灯片都冲洗PBS 3次。(3)酶灭活与3% H2O2- 15分钟;所有幻灯片都冲洗与PBS 3次。(4)100 μL TUNEL反应混合物(或100年 μL -控制)控制解决方案添加到每个幻灯片,幻灯片在潮湿的孵化室为60分钟37°C,然后用PBS洗3次。(5)组织周围的幻灯片被摧毁和100年 μL streptavidin-HRP被添加到每个样本。幻灯片在潮湿的孵化室为30分钟37°C。幻灯片与PBS洗一次,然后用100毫米三羟甲基氨基甲烷缓冲液洗3次5分钟在室温和pH值8.2。(6)DAB显色是补充道。(7)dH2O是添加到停止的颜色反应。凋亡细胞被染色棕色和正常细胞是蓝紫色相比。凋亡率=(凋亡细胞/细胞总数)×100%。睾丸组织病理分析。总信使rna从睾丸组织中提取和实时PCR分析SOD、氧化酶、猫和联盟2是执行。

 2.5。MDA测定

睾丸匀浆添加到反应混合物包含0.1 mol / L磷酸盐缓冲剂和0.1 mol / L FeCl3在总量为1.0毫升(pH = 7.4)。的反应是停止添加1.0毫升10%三氯乙酸(TCA),其次是1.0毫升0.67%稍后通知,管被放置在沸水浴20分钟。管被搬到了冰浴和内容在2500 g离心10分钟。MDA形成的数量在每个样本的评估通过测量光密度的上层清液在535 nm使用tetraethoxypropane (TEP)作为标准。表示为nmol MDA含量 ·毫克−1蛋白质。

 2.6。谷胱甘肽测定

谷胱甘肽在睾丸匀浆是由反应5、5′-dithiobis -(2 -对硝基苯甲酸)(DTNB)。简单地说,0.9毫升的10%睾丸匀浆加入0.1毫升的50%柠檬酸,和样本离心机3000 rpm 15分钟。然后0.1毫升的上层清液添加4.4毫升的0.1米PBS和0.5毫升的0.04% DTNB总量的5.0毫升(pH值7.4)。溶液的吸光度测定spectrophotometrically 412海里。谷胱甘肽的内容表示为毫克谷胱甘肽g−1蛋白质。

 2.7。氧化酶、猫、SOD、H <子> < /订阅> O <子> 2,< /订阅>没有,T-AOC化验

氧化酶试验包,猫,SOD, H2O2,不,和T-AOC建成生物工程研究所提供的(中国南京)。猫,氧化酶SOD, H2O2,不,测量和T-AOC内容使用这些工具后,制造商的指示。猫,氧化酶SOD, T-AOC内容被表示为U·毫克−1蛋白质。H2O2内容表示为更易与g−1蛋白质。没有表示为内容 μ摩尔克−1蛋白质。

 2.8。隔离的RNA和实时PCR分析

信使rna提取总在每组小鼠睾丸组织。实时PCR进行SYBR绿色PCR设备(豆类生物技术有限公司,大连,中国)使用一个实时PCR系统(应用生物系统公司7500实时PCR系统)。从睾丸中提取总RNA使用试剂盒(豆类生物技术有限公司,大连,中国)。量使用紫外分光光度计和完整性的特点。OD260 / OD280 1.6和1.8之间的总RNA。

半定量的使用PrimeScript RT执行反转录试剂盒与DNA的橡皮擦。逆转录执行使用一个应用生物系统公司2720年热循环(应用生物系统公司、新加坡)。去除DNA反应1 μ克总RNA进行最后的10 μL使用2.0 μL 5 x gDNA橡皮缓冲区,1.0 μL gDNA橡皮擦和RNase-Free dH2o . 42°C的反应是孵化2分钟。在最后一卷执行逆转录20 μL使用10 μ1.0 L的结果去除DNA反应, μ4.0 L Primescript RT酶混合, μ2和1.0 L 5 x Primescript缓冲区 μL RT '混合和RNase-Free ddH2o . 37°C的反应是孵化15分钟,然后为5 s在85°C。

豆类的gene-specific引物设计有限公司所有的引物都列在表中 1。50 μ包含25 L PCR反应混合物 μL 2 x PCR缓冲,2 μL (PCR引物(10 μM), 2 μ反向PCR引物(10 L μM), 1 μL火箭参考染料二世(50 x) 4 μ模板DNA的L, 16岁 μL dH2o .最初的变性是30年代在95°C,紧随其后的是放大在40周期,3 s的95°C, 60°C 34 s使用7500实时PCR系统(美国BD公司)。相对表达进行了分析使用2−ΔΔCT方法。因为ΔCT(测试)= CT(目标,测试)−CT(参考,测试),ΔCT(校准器)= CT(目标,校准器)−CT(参考,校准器),和ΔΔCT =ΔCT(测试)−ΔCT(校准器)。相对表达式计算2−ΔΔCT。原始数据的归一化的管家基因, β肌动蛋白。所有的反应都是一式三份。放大后,融化曲线分析来验证正确的产品根据其特定的熔化温度(Tm) ( 23]。

引物序列实时rt - pcr分析。

基因 基因库 向前 反向
猫 NM_009804 ACATGGTCTGGGACTTCTGG CAAGTTTTTGATGCCCTGGT
氧化酶 NM_008160 GTCCACCGTGTATGCCTTCT TCTGCAGATCGTTCATCTCG
草皮 NM_0136713 TCAAGCGTGATTTGGGTCT AGCGGAATAAGGCCTGTTGT
Nrf2 NM_172086 CTCGCTGGAAAAAGAAGTGG CCGTCCAGGAGTTCAGAGAG
2.9。统计分析

获得的价值之间的显著差异(意味着±SD)是由单向方差分析(方差分析)其次是最小显著差(LSD)多重比较检验。一个 P 值< 0.05被认为是显著的。

 3所示。结果 3.1。体重和脂肪

在体重显著差异在雄性C57BL / 6 j小鼠喂食高脂肪的饮食相比,与同窝出生的美联储在8周正常饮食和19周( P < 0.01 )。

高脂肪饮食的老鼠显示增加的体重平均28 g在戴奥组8周,而老鼠DIO-R组平均24 g,和同窝出生的正常饮食平均24 g在同一年龄(图 2(一个))。高脂肪饮食的老鼠显示增加的体重平均33 g在19周戴奥集团,而老鼠DIO-R组平均28 g,和同窝出生的正常饮食平均27 g在同一年龄(图 2 (b))。

高脂喂养对体重的影响,精子数,能动性在8周和19周。所有数据都表示为意味着±SD; P * < 0.0 5 , P * * < 0.01 ,而对照组。(一)查阅控制老鼠(8周结束的 n = 12 )美联储10%的脂肪饮食和食源性肥胖(戴奥)小鼠( n = 12 )和食源性肥胖抵抗(DIO-R)小鼠( n = 12 )美联储45%的脂肪饮食为《纽约时报》表示,(b)查阅结束时控制老鼠(19周 n = 12 )美联储10%的脂肪饮食和食源性肥胖(戴奥)小鼠( n = 12 )和食源性肥胖抵抗(DIO-R)小鼠( n = 12 )美联储45%的脂肪饮食为《纽约时报》表示,(c)控制(精子数和能动性 n = 6 ),DIO-R ( n = 6 ),戴奥老鼠( n = 6 )在8周,(d)控制(精子数和能动性 n = 6 ),DIO-R ( n = 6 ),戴奥老鼠( n = 6 在19周的结束。

绝对和相对腹膜后(Ret)和附睾脂肪垫(Epi)明显高于在戴奥集团和DIO-R组和对照组小鼠在8周,(表19周 2)( P < 0.01 )。

腹膜后,附睾的脂肪重量和生殖器官重量8周和19周( x ¯ ±SD)。

集团 n Ret.脂肪(g) 相对Ret.脂肪(克/ 100克) Epi。脂肪(克) 相对Epi。脂肪(克/ 100克) te。重量(克) 相关测试。重量(克/ 100克) 附睾重量(克) 相对附睾重量(克/ 100克) 扫描电镜。重量(克) 相对Sem。重量(克/ 100克)
8周 戴奥 12 0.09±0.03 * * 0.34±0.13 * * 0.32±0.09 * * 1.23±0.29 * * 0.19±0.02 0.77±0.06* # 0.07±0.01 0.29±0.06 0.22±0.02 * 0.87±0.11# #
DIO-R 12 0.08±0.03 * * 0.37±0.13 * * 0.32±0.07 * * 1.49±0.25 * * 0.18±0.01 0.86±00.07 0.07±0.01 0.31±0.02 0.24±0.03 * * 1.12±0.15
控制 12 0.03±0.01 0.12±0.04 0.19±0.04 0.91±0.18 0.18±0.03 0.85±0.10 0.06±0.01 0.31±0.05 0.19±0.03 0.91±0.16# #
19周 戴奥 12 0.49±0.19 * * 1.49±0.55 * * 1.15±0.34 * * 3.52±0.99 * * 0.20±0.02 0.62±0.08* * # # 0.08±0.01 0.25±0.05 * * 0.31±0.07 0.96±0.21
DIO-R 12 0.20±0.06 * * 0.73±0.22 * * 0.62±0.19 * * 2.27±0.67 * * 0.20±0.01 0.72±0.05 0.07±0.01 0.27±0.05 0.28±0.060 1.02±0.23
控制 12 0.077±0.037 0.28±0.12 0.33±0.06 1.19±0.19 0.20±0.02 0.75±0.07 0.08±0.01 0.30±0.02 0.27±0.06 1.01±0.21

请注意。数据平均±标准差; * P < 0.05 和 * * P < 0.01 表示统计学意义与对照组相比; # P < 0.05 和 # # P < 0.01 表示DIO-R小鼠比较有统计学意义。Ret:腹膜后;Epi:附睾的;te:睾丸;扫描电镜:精囊。

相对ret.重量=腹膜后脂肪重量/体重×100。相对Epi。脂肪重量=附睾的脂肪重量/体重×100。相关测试。重量=睾丸重量/体重×100。相对附睾重量=附睾重量/体重×100。相对Sem。重量=精囊重量/体重×100。

 3.2。饮食对生殖器官的影响

如表所示 2、戴奥DIO-R,控制老鼠并没有表现出显著差异在睾丸或附睾的绝对平均体重8周和19周。然而,有一个相对睾丸重量显著降低戴奥组与对照组在8周( P < 0.0 5 )。有显著的减少相对睾丸重量和附睾重量戴奥组与对照组相比在19周( P < 0.0 5 )。戴奥组的相对睾丸重量低于DIO-R小组8周和19周。然而,戴奥精囊的绝对重量和DIO-R组明显高于正常组8周( P < 0.0 5 )。精囊的相对重量戴奥和正常组低于DIO-R小组8周( P < 0.01 )。

 3.3。饮食对精子数目和活性的影响

戴奥、DIO-R和控制雄性老鼠表现出没有形态的差异或从尾附睾精子总数收集在8周。然而,戴奥和DIO-R组表现出显著减少28%精子能动性在8周( P < 0.0 5 )(图 2 (c))。在19周,显著增加精子总数DIO-R组与对照组相比 P < 0.0 5 )。此外,戴奥组表现出精子的运动性显著下降37% ( P < 0.0 5 )(图 2 (d))。

 3.4。饮食对血清睾酮和瘦素的影响

如表所示 3、戴奥和DIO-R老鼠在8周展出了禁食的睾丸激素水平降低。显著提高血清睾酮水平观察对照组相比,戴奥和DIO-R组8周和19周( P < 0.05 )。和瘦素水平显著降低血清中观察到的对照组相比,戴奥和DIO-R组8周和19周( P < 0.05 , P < 0.0 1 )。

戴奥睾丸激素和瘦素水平、DIO-R和对照组( x ¯ ±SE)。

集团 n 睾酮(ng / mL) / 8 W 瘦素(ng / mL) / 8 W 睾酮(ng / mL) / 19 W 瘦素(ng / mL) / 19 W
戴奥 12 7.52±0.25 * 34.87±4.37 * * 6.33±0.56 * * 13.92±1.96 * *
DIO-R 12 6.80±0.23 * * 15.35±2.69 * * 8.68±1.68 * 10.07±1.37 *
控制 12 10.81±1.69 1.92±0.34 12.68±0.99 1.86±0.24

请注意。数据意味着±SE。 * P < 0.05 和 * * P < 0.01 表示与对照组相比统计意义。

 3.5。饮食对病理变化的影响

确定暴露在高脂肪饮食的影响在睾丸组织形态学变化,他进行了染色和电镜。光故事显示,睾丸细胞形态变化的8 - 19周后高脂饮食(图 3)。两组之间无显著差异观察。电子显微镜的高脂肪饮食后小鼠睾丸进行8周和19周。精子形成正常对照组和正常形态精子和正常基质细胞和血管被发现在所有组。然而,大量的脂质滴,不规则的核型,异染色质边集被发现在戴奥和DIO-R组8周和19周(图 4)。

光故事显示睾丸细胞的形态变化后8 - 19周的高脂肪饮食。控制在8周(a)的照片,戴奥组8周(b), DIO-R组8周(c),对照组在19周(d),戴奥组19周(e),和DIO-R组(f)在19周这个数字。沾染了他的部分染色。放大×40。

电子显微镜的老鼠睾丸食源性肥胖后8周和19周显示大量的脂质滴,不规则的核型,异染色质边集(箭头)的睾丸间质细胞((e)、(f)、(h)和(i))相比,控制((d)和(g))。(a)正常精子的形成在对照组,(b)基底膜的正常形态,spermatogonia,和初级精母细胞戴奥组(c)的正常形态精子,(d)正常基质细胞和血管,在睾丸间质细胞(e):大量的脂质滴,不规则的核型,和异染色质边集戴奥组8周,在睾丸间质细胞(f):大量的脂质滴,不规则的核型,和异染色质边集DIO-R组8周,正常睾丸间质细胞(g),少量的脂肪空泡的发现在19周,对照组在睾丸间质细胞(h):大量的脂质滴,不规则的核型,戴奥组和异染色质边集发现在19周,并在睾丸间质细胞(i):不规则的核型和异染色质边集DIO-R组19周。

确定睾丸组织细胞凋亡引起的高脂肪饮食,TUNEL细胞凋亡分析被用来量化细胞凋亡率。这个试验表明,一些细胞是可行的(棕色染色)控件(数字 5(一个)和 5 (d))。许多凋亡细胞(棕色染色)被发现DIO-8w, DIO-R-8w DIO-19w和DIO-R-19w组(数字 5 (b), 5 (c), 5 (e), 5 (f))。高脂肪饮食细胞凋亡率增加了1.24,1.36,1.48,和1.29倍比正常的控制,分别(图 5)。

图显示在睾丸间质细胞TUNEL细胞凋亡测定8周后,这尊高脂肪的饮食。控制在8周(a)的照片,戴奥组8周(b), DIO-R组8周(c),对照组在19周(d),戴奥组19周(e),和DIO-R组(f)在19周这个数字。部分是沾轻拍,放大是×40。数据均值±SD在每组六个动物。8周和这尊高脂肪饮食的影响睾丸间质细胞凋亡率(g)也在这个图。 P * * < 0.01 表示control-8w小鼠比较有统计学意义; P # # < 0.01 表示control-19w小鼠比较有统计学意义。

 3.6。饮食在睾丸组织氧化应激的影响

饮食对氧化应激生物标志物的影响如表所示 4。在8周,饮食增加了睾丸组织的MDA含量81%和14%的控制戴奥组和DIO-R组,分别。与对照组相比,H2O2水平增加到1.53倍和1.55倍的戴奥组和DIO-R组,分别。没有水平增加到1.68倍戴奥组和DIO-R组,分别。显著减少活动观察猫的戴奥集团和DIO-R组相对于对照组( P < 0.05 )(表 4)。然而,T-AOC没有差别,谷胱甘肽,睾丸组织的SOD,氧化酶水平与对照组相比。

MDA, H2O2、T-AOC、谷胱甘肽、SOD、氧化酶和猫的睾丸组织8周和19周( x ¯ ±SD)。

集团 n MDA(nmol / mgprot) T-AOC(U / mgprot) 草皮(U / mgprot) 谷胱甘肽(mgGSH / gprot) H2O2 (更易/ gprot) 猫(U / mgprot) 氧化酶(U / mgprot) 没有(umol / gprot)
8周 戴奥 12 0.38±0.20 * * 1.03±0.15 50.98±10.26 12.78±1.80 16.55±3.73 * 1.07±0.31 * 15.98±3.10 0.32±0.15 * *
DIO-R 12 0.24±0.12 * 1.04±0.20 49.71±10.13 12.88±1.66 16.75±4.65 * 0.98±0.41 * 13.71±3.69 0.32±0.10 * *
控制 12 0.21±0.07 0.94±0.13 53.45±14.64 13.09±1.98 10.82±1.16 1.52±0.25 15.93±3.36 0.19±0.03
19周 戴奥 12 0.89±0.24 * 0.73±0.23 * 71.46±10.63 13.38±1.20 * 16.68±4.35 * 0.28±0.08 * 26.26±6.34 * 0.32±0.13 * *
DIO-R 12 1.12±0.51 * * 0.77±0.24 76.97±16.74 12.84±2.81 15.58±2.98 0.15±0.07 * * 26.03±6.34 * 0.27±0.06 *
控制 12 0.47±0.12 0.94±0.16 71.94±7.56 10.92±2.48 12.62±2.69 0.53±0.24 33.52±5.42 0.18±0.05

请注意。数据意味着±SD。 * P < 0.05 和 * * P < 0.01 表示与对照组相比统计意义。

在19周,发现饮食在睾丸组织中MDA的含量增加到89%和138%的戴奥和DIO-R集团的控制。与对照组相比,H2O2水平增加到1.32倍和1.23倍的戴奥组和DIO-R组,分别。戴奥没有水平和DIO-R组明显高于对照组( P < 0.05 )。尽管T-AOC水平下降戴奥和DIO-R组,只有T-AOC水平戴奥组显著低于对照组( P < 0.05 )。戴奥组中谷胱甘肽水平明显高于对照组( P < 0.05 )。在猫和氧化酶的活性明显降低被发现的戴奥和DIO-R组比对照组( P < 0.05 )(表 4)。然而,没有差别在SOD水平与对照组相比,睾丸组织。

 3.7。饮食对抗氧化基因表达的影响

饮食的影响在基因表达层面上的草皮,氧化酶、过氧化氢酶和联盟2实时PCR证实了在睾丸组织。图 6显示了饮食的影响抗氧化基因的mRNA表达SOD、氧化酶、过氧化氢酶和联盟2在睾丸组织中基因表达的定量检测。在8周,戴奥和DIO-R组显示的重要upregulation过氧化氢酶基因。3组之间的其他基因表达是类似的。然而,在19周,戴奥集团的所有差别明显对这些基因进行了研究。

猫mRNA (a)的变更,SOD mRNA (b),氧化酶mRNA (c)和联盟2信使rna (d)在8点高脂肪饮食后睾丸组织和19周是这个图所示。数据均值±SD 6每组动物和RNA制备运行三次都是由实时PCR; P * < 0.05 和 P * * < 0.01 表示与对照组相比统计意义。

 4所示。讨论

睾酮是男性最重要的性激素和发挥了至关重要的作用影响睾丸的发育,精子发生和维护正常的男性化。

在青春期,睾丸激素是参与的许多过程转换从一个男孩到男人,包括雄性器官的健康发展。在成年期,这种激素也扮演着重要的角色在维持性欲和精子生产。

疾病引起的睾丸睾酮生产太少。肥胖导致荷尔蒙修改和性腺机能减退 24]。Saboor阿夫塔等人发现,男性肥胖本身是降低血浆睾酮水平( 15]。在目前的研究中,当老鼠8或19周的高脂肪饮食,我们发现以下几点:(1)降低血浆睾酮水平;(2)减少精子的运动性;(3)与细胞凋亡增加睾丸间质细胞受损;(4)降低睾丸和附睾相对系数。青春期的肥胖可能影响生殖器官的功能和发展成人。男性肥胖可能导致性腺机能减退是睾丸疾病与睾丸激素过低有关。低血浆睾酮水平起着重要的作用在男性性腺机能减退引起的肥胖。

在这项研究中,我们将讨论低睾酮水平的机制引起的脂肪摄入量。

( 1)病理变化在睾丸间质细胞和睾丸激素水平低引起的脂肪。睾丸间质细胞,也称为间隙睾丸间质细胞,产生睾丸激素促黄体激素(LH)的存在。大量的光滑型内质网(SER)存在于睾丸间质细胞,还有大量的SER胆固醇合成的酶。爵士有很强能力合成胆固醇和雄激素合成。当合成是活跃的,很少有脂滴观察和体积很小。不活跃的合成时,有更多的脂滴和体积很大。脂滴的数量和体积可以用来评估睾丸间质细胞的功能。在现在,大量脂滴和睾丸间质细胞的大量被发现戴奥组与对照组相比。这种睾丸间质细胞中脂滴的变化可能反映了降低睾丸激素分泌的睾丸间质细胞的功能戴奥组。

增加睾丸间质细胞的凋亡在这项研究也发现。细胞凋亡的结果从一个细胞内的激活程序,导致没有炎症反应的诱导细胞死亡。睾丸间质细胞的凋亡增加可以反映睾丸间质细胞退行性变化,在睾丸间质细胞和睾丸素的分泌也降低了。有许多分子途径与细胞凋亡有关。氧化应激的主要影响线粒体膜,pro -之间的关联和凋亡的Bcl - 2家族成员(例如,伯灵顿Bcl-X L和Bcl - 2和Bcl W, resp)改变( 25, 26)允许细胞色素c的释放,最终激活半胱天冬酶的级联,最终导致细胞DNA的碎片 27, 28]。符合这个途径,伯灵顿可能主要proapoptotic分子在小鼠睾丸可能出现obesity-induced氧化应激后表达增加。我们将证明它在另一个经验。

( 2)高瘦素水平和低脂肪引起的睾丸激素水平。瘦素起着重要的作用在啮齿动物和人类生殖 29日, 30.]。最近的研究表明瘦素直接抑制人类绒毛膜促性腺激素(hCG)刺激睾酮分泌鼠睾丸间质细胞的文化通过功能性瘦素受体同种型和肥胖男性的浓度范围内 31日, 32]。其他人也表明瘦素抑制基底和孵化hCG-stimulated睾酮分泌鼠睾丸样品( 33]。此外,一些研究表明瘦素水平与睾酮具有负相关性( 34- - - - - - 36]。这种相关性与睾丸激素的抑制作用及其对瘦素的生物活性代谢物生产( 37]。此外,最近提出,睾丸素可以调节ob基因表达( 27]。Isidori所做的研究表明,hyperleptinemia可能有作用,降低雄激素在男性肥胖的发病机制 38]。在这项研究中,瘦素的血清浓度呈负相关,睾酮在小鼠喂高脂肪饮食8或19周。•迪卡普里奥等人发现ob-R表达存在于胚胎,青春期前的,成年鼠睾丸。可想而知,高瘦素浓度在男性可能对睾丸间质细胞功能有直接抑制作用( 32]。瘦素水平在人类主题的最佳激素预测肥胖与肥胖相关的降低雄激素反应体内hCG检测( 38]。睾丸的ob→ob-R系统可能会消极地调节睾酮生产睾丸间质细胞( 32]。因此,过多的循环瘦素可能是一个重要因素的发展降低雄激素在男性肥胖 38]。

( 3)氧化应激在睾丸组织和低水平的睾丸激素引起的脂肪摄入量。许多条件或事件与男性不育相关诱导的氧化应激和增加睾丸氧化应激导致生殖细胞凋亡的增加和后续hypospermatogenesis [ 18]。几个条件与男性不育治疗或病理是否会产生更多的活性氧(ROS),可以降低细胞内抗氧化活性无法对抗ROS-mediated不利影响。特纳和Lysiak发现没有非常大的增加与氧化应激有关,这可能覆盖低氧诱导因子1 (HIF-1)的影响和抑制睾酮的生产( 18]。睾丸氧化应激可能与睾酮水平下降有关。在这项研究中,MDA,不,和H2O2增加,T-AOC (8 w和19个w),猫(8 w和19个w),和氧化酶(w) 19日减少肥胖的老鼠。这些抗氧化酶的基因表达被发现在19周(数据减少 2(一个)- - - - - - 2 (d))。没有公认的水平增加氧化应激导致抑制睾酮的生产( 39]。有证据表明,H2O2,除了作为独立的信号分子不得相互关连形成氧化死循环。H2O2作为上游信号导致生产( 18, 40]。这些结果表明,obesity-induced过度氧化应激影响生产正常睾丸组织的组织学结构和功能。

青春期是一个复杂的过程雄激素睾丸间质细胞分泌的睾丸组织应对hCG批判性。第二性征和儿童发展和生殖能力。一个青春期的男孩的生殖可能受到不健康的环境。Taneli等人表明,肥胖会影响睾丸睾丸间质细胞功能在肥胖青少年青春期的阶段( 41]。此外,增加氧化应激在青春期前的严重肥胖儿童和青少年肥胖已经报道( 42, 43]。Vendramini等人也发现减少精子的生产在青春期的阶段在肥胖Zucker老鼠( 12]。增加氧化应激和脂质过氧化作用在睾丸组织在青春期的肥胖(由于脂肪堆积)剧毒精子( 44),也可能影响睾丸间质细胞在睾丸组织,和雄激素分泌可能会减少。二次性特征和性成熟血浆睾酮水平低的男性将被延后。成年雄性的繁殖也会影响。然而,需要进一步的研究来证实这些问题。这些氧化剂可以通过多种机制导致组织损伤包括DNA损伤、脂质过氧化反应,蛋白质氧化、损耗的细胞硫醇,促炎细胞因子释放和激活( 40]。转录因子、核转录因子2 (Nrf红细胞两个相关因素2),是一个中央监管机构的抗氧化和解毒基因表达在亲电反应或氧化应激( 45]。Nrf2帽的一员,“n”领基本地区亮氨酸拉链转录因子家族,在预防中起着重要的作用氧化应激通过upregulation联盟的发展2有关的抗氧化剂( 46, 47]。此外,联盟2基因敲除的小鼠表现出氧化破坏在精子发生 48]。在这项研究中,联盟的mRNA的表达2减少,以及活动和mRNA的表达酶抗氧化剂。因此,睾丸的高脂肪食物造成的氧化应激可能通过减少Nrf改进2抗氧化途径。

有趣的是,生殖荷尔蒙失调肥胖可能影响睾丸的抗氧化状态。眼前的睾丸的内分泌环境对睾丸的抗氧化状态产生重大影响。生殖激素失衡,过度或hypogonadotrophism,可能导致睾丸抗氧化状态的下降。过度刺激睾丸间质细胞的慢性接触hCG (100 IU /天在大鼠30天)也从这些细胞刺激生产高浓度的活性氧,进而刺激脂质过氧化,减少抗氧化酶活动,生殖细胞凋亡,从而干扰精子形成的 49]。相反,研究表明,治疗包括受内分泌干扰物的影响程度降低睾酮抑制睾丸的intratesticular浓度抗氧化酶的表达,比如GPx SOD、过氧化氢酶( 50, 51]。当外源性促性腺激素管理人为提升intratesticular睾酮水平,这些抗氧化剂抑制影响的表达式,以及精子发生的中断,可以逆转 51, 52]。在这项研究中,低水平的睾丸素和高氧化应激观察睾丸组织。这些研究结果进一步证明,荷尔蒙失调会加重氧化应激在睾丸组织处于肥胖状态。然而,关于这一主题的进一步的研究是必须的。

总之,短期(8周)和长期(19周)高脂肪饮食增加睾丸间质细胞病理损伤,细胞凋亡率,脂质过氧化反应,血清中瘦素水平;精子数量减少,精子的运动性,相对睾丸重量,睾丸素水平;氧化酶酶抑制活性的猫;猫,降低SOD、氧化酶和联盟2信使rna表达。青春期的肥胖可能影响生殖器官的功能和发展成人。睾丸间质细胞的病理损伤,睾丸组织氧化应激,高瘦素水平可能会提供一些证据来阐明男性SH在肥胖和可能的机制。

 利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 承认

这项工作得到了国家自然科学基金(批准号81202227和81202227)。

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