銅中毒對雄性生殖系統影響研究獲進展

近日，四川農業大學動醫學院教授崔恒敏研究團隊在氧化還原領域國際權威期刊《氧化還原生物學》（Redox Biology）在線發表《ROS依賴性的AMPK-mTOR通路引起的自噬可保護銅介導的精子發生障礙》的研究論文。

銅是人類和動物必需的微量元素，是生物系統中多種生理反應所需的蛋白質和酶的輔助因子，在雄性生殖功能中發揮著重要的作用，能參與精子的形成。然而，由于銅飼料添加劑的濫用和環境中日益嚴重的銅污染使得動物和人類銅中毒的情況頻頻發生，目前已引起社會的廣泛關注。動物實驗以及男性生殖功能調查的數據都顯示銅過量會導致雄性生殖能力的下降，然而具體的機制目前仍不清楚。

該團隊前期研究中發現小鼠高劑量的銅接觸后，銅離子可在小鼠睪丸中蓄積，造成睪丸組織學損傷，同時，小鼠的精子濃度和活力顯著下降、精子的畸形率顯著升高。氧化應激介導的細胞凋亡和DNA損傷可能是銅生殖毒性的機制之一。但自噬是否在銅誘導的精子發生障礙中發揮作用尚不清楚。在此項研究中，該團隊建立不同濃度硫酸銅小鼠中毒的體內模型和睪丸精原細胞（GC-1 spg）的體外模型，結果表明硫酸銅可以通過ROS介導的AMPK-mTOR信號通路誘導小鼠睪丸以及GC-1細胞的自噬。此外，該研究還就自噬在其中的作用及其機制做了詳細的闡述。體外研究顯示自噬一方面通過抑制ROS的生成和細胞凋亡抑制銅的生殖毒性；另一方面，自噬又可以通過降解鐵調節蛋白來誘導細胞鐵死亡的發生，促進銅誘導的生殖毒性。其中，自噬對細胞的保護作用大于毒性作用。體內的自噬抑制試驗也進一步證明了自噬的保護作用。這一成果不僅明確了自噬在銅中毒中的作用，也為建立預防和治療銅中毒提供了新思路。

該成果是團隊在銅中毒對雄性生殖系統毒性機制研究上的第二篇影響因子超10的研究性論文。團隊近三年在微量元素中毒研究方向上已發表18篇論文，其中TOP期刊論文10篇。四川農業大學青年教師郭紅瑞博士為第一作者，碩士生歐陽玉涓、博士生尹恒為論文共同第一作者，崔恒敏和青年教師鄧惠丹為通訊作者，川農為唯一完成單位。

研究得到四川農業大學學科建設雙支計劃和四川省科技廳項目的支持。