不同运动方式和运动时间对小鼠睾酮分泌和精子(2) - 运动精品杂志社投稿

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不同运动方式和运动时间对小鼠睾酮分泌和精子(2)

作者:

关键词:

摘要：

1.5 统计分析实验结果用平均值±标准误表示，采用GraphPad Prism 8.0.2 软件对数据进行单因素方差分析，P＜0.05 表示显著差异。

2 结果

2.1 不同运动方式对雄性小鼠性腺重量及血清睾酮水平对比不同运动方式的结果发现，EE 可显著增加小鼠睾丸组织重量，AAE 和CAE 对小鼠睾丸和附睾的组织重量均无显著影响（图1-A），组织重量按照小鼠体重校正。与对照组相比，EE 可显著降低小鼠血清睾酮水平，AAE 对小鼠血清睾酮无显著影响，而CAE 可显著上调小鼠血清睾酮（图1-B）。可见不同运动方式可能通过影响睾酮分泌水平，调节雄性生殖能力。

2.2 不同运动方式对血清睾酮代谢相关基因表达的影响图2 表明，EE 可降低STAR mRNA 的表达，AAE 对STAR 表达无显著影响，而CAE 可上调STAR表达（P＜0.05）。不同运动训练对睾丸3β-HSD、17β-HSD、SRD5A1、SRD5A2 的mRNA 表达均无显著影响。由此提示，不同运动方式可能通过调控睾丸STAR mRNA 表达，从而影响血清睾酮水平。

图1 不同运动方式对雄性小鼠性腺重量和血清睾酮的影响（n=8）A 为小鼠睾丸和附睾组织形态及统计；B 为小鼠血清睾酮。不同小写字母代表组间差异显著（P＜0.05）。

图2 不同运动方式对小鼠血清睾酮及睾丸睾酮合成代谢相关基因表达的影响（n=8）A～F 为STAR、3β-HSD、17β-HSD、SRD5A1、SRD5A2、P450scc的mRNA 表达。

2.3 不同运动方式对睾丸曲细精管结构的影响如图3所示，对照组、AAE 组和CAE 组睾丸组织曲细精管排列紧密，睾丸间质无渗出；但EE 组曲细精管排列不紧密，间质可见细胞渗出；而CAE 组曲细精管空腔面积显著低于其他3 组，说明精子生成较多。

2.4 不同运动方式对雄性小鼠附睾发育的影响如图4所示，EE 组小鼠附睾管排列不紧密，附睾管形状不规则，间质可见渗出的精子。AAE 和CAE 组小鼠附睾管排列紧密，附睾管形状规则，与对照组无明显差异。提示EE 可损害附睾管管壁结构。

图3 不同运动方式对小鼠睾丸曲细精管结构的影响（n=8）A 为HE 染色图；B 睾丸曲细精管空腔面积统计图。

2.5 不同运动方式对雄性小鼠精子品质的影响进一步通过小鼠精子涂片HE 染色，发现EE 组精子总数虽无变化，但其畸形率显著升高；相反，CAE 可显著增加精子总数，显著降低精子畸形率（图5）。AAE 对小鼠精子总数和精子畸形率均无显著影响。

图4 不同运动方式对雄性小鼠附睾发育的影响（n=8）A 为HE 染色图；B 正常形态附睾管管壁的比率。

图5 不同运动方式对雄性小鼠精子品质的影响（n=8）A 为精子eosin 染色图；B 为精子畸形率；C 为精子总数。

3 讨论

运动可以调节雄性动物生殖能力，也可以调控雄性动物血清睾酮水平。有研究表明，运动可显著增加公猪性腺器官指数，显著提高每次射精的精子总数[13]。长期中等强度游泳可有效激活肥胖小鼠瘦素信号通路，增加其血清睾酮水平，但长期高强度游泳反而抑制该信号通路，降低血清睾酮水平，降低精子质量[14]。这些研究中运动对于雄性动物生殖或睾酮水平的影响并不一致，原因可能与运动的时间和强度有关。本研究也发现，仅一次性力竭运动可显著降低小鼠血清睾酮水平，损伤精子品质，而CAE 则可显著提高小鼠血清睾酮水平，提高精子品质。目前对于高强度运动损伤雄性生殖系统的机制还不是非常清楚，推测可能与应激激素、代谢物和局部炎症水平有关。有研究发现，高强度运动可以增加肥胖小鼠的皮质酮和乳酸的产生，从而降低睾酮的分泌，而中低强度的运动会抑制NF-κB 信号通路的激活，减少TNF-α转录表达，改善精子质量，提高雄性生殖能力[15]。上述结果说明，长期有氧运动对雄性动物生殖机能最为有利。所以在畜牧生产中可考虑采用长期有氧运动来改善种公猪繁殖性能。

雄性动物精子发育、成熟和品质不仅受到性腺局部组织的微环境，如睾丸组织局部炎症、附睾液pH 等影响，也受性激素、甲状腺素等内分泌激素影响[16]。其中，下丘脑-垂体-性腺轴对于精子发生和精子成熟过程是不可或缺的。摘除成年雄性大鼠垂体，大鼠精子发生过程受损，如补充睾酮可重新启动精子发生过程，而且促黄体素（Luteinizing Hormone，LH）、促卵泡素（Follicle-Stimulating Hormone，FSH）以及睾酮的协同作用对维持正常生精和生精再激活必不可少[17]。本研究发现，不同的运动方式和运动时间对于小鼠睾酮水平有不同的影响。其中，EE 可显著降低血清睾酮水平，而CAE 可显著提高小鼠睾酮水平。睾酮水平受多种代谢酶影响，睾酮的生成涉及多种转运蛋白和酶促反应，其中STAR和P450scc分别是睾酮合成过程中重要的运载体和主要的限速酶[16]。STAR转运胆固醇至线粒体内膜，在线粒体内膜上的P450scc催化胆固醇裂解成为孕烯醇酮，后者由3β-HSD转运至滑面内质网，经17β-HSD催化生成睾酮[18]。有研究报道，6 周间歇性游泳训练可显著降低大鼠睾丸STAR的mRNA 水平[19]。本研究检测不同运动后小鼠睾丸睾酮合成代谢转运酶相关基因发现，EE 可显著抑制睾丸STARmRNA 表达，抑制胆固醇转运至线粒体内膜，而CAE 可显著上调睾丸STARmRNA 表达，增加胆固醇的转运。由此可以推测，STAR可能是运动调节睾酮合成的关键靶点，而运动对睾酮合成代谢酶酶活是否有影响还需进一步研究。

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