铜中毒对雄性生殖系统影响研究获进展

近日，四川农业大学动医学院教授崔恒敏研究团队在氧化还原领域国际权威期刊《氧化还原生物学》（Redox Biology）在线发表《ROS依赖性的AMPK-mTOR通路引起的自噬可保护铜介导的精子发生障碍》的研究论文。

铜是人类和动物必需的微量元素，是生物系统中多种生理反应所需的蛋白质和酶的辅助因子，在雄性生殖功能中发挥着重要的作用，能参与精子的形成。然而，由于铜饲料添加剂的滥用和环境中日益严重的铜污染使得动物和人类铜中毒的情况频频发生，目前已引起社会的广泛关注。动物实验以及男性生殖功能调查的数据都显示铜过量会导致雄性生殖能力的下降，然而具体的机制目前仍不清楚。

该团队前期研究中发现小鼠高剂量的铜接触后，铜离子可在小鼠睾丸中蓄积，造成睾丸组织学损伤，同时，小鼠的精子浓度和活力显著下降、精子的畸形率显著升高。氧化应激介导的细胞凋亡和DNA损伤可能是铜生殖毒性的机制之一。但自噬是否在铜诱导的精子发生障碍中发挥作用尚不清楚。在此项研究中，该团队建立不同浓度硫酸铜小鼠中毒的体内模型和睾丸精原细胞（GC-1 spg）的体外模型，结果表明硫酸铜可以通过ROS介导的AMPK-mTOR信号通路诱导小鼠睾丸以及GC-1细胞的自噬。此外，该研究还就自噬在其中的作用及其机制做了详细的阐述。体外研究显示自噬一方面通过抑制ROS的生成和细胞凋亡抑制铜的生殖毒性；另一方面，自噬又可以通过降解铁调节蛋白来诱导细胞铁死亡的发生，促进铜诱导的生殖毒性。其中，自噬对细胞的保护作用大于毒性作用。体内的自噬抑制试验也进一步证明了自噬的保护作用。这一成果不仅明确了自噬在铜中毒中的作用，也为建立预防和治疗铜中毒提供了新思路。

该成果是团队在铜中毒对雄性生殖系统毒性机制研究上的第二篇影响因子超10的研究性论文。团队近三年在微量元素中毒研究方向上已发表18篇论文，其中TOP期刊论文10篇。四川农业大学青年教师郭红瑞博士为第一作者，硕士生欧阳玉涓、博士生尹恒为论文共同第一作者，崔恒敏和青年教师邓惠丹为通讯作者，川农为唯一完成单位。

研究得到四川农业大学学科建设双支计划和四川省科技厅项目的支持。