过硫谷胱甘肽可改善高脂食物导致的雄鼠低睾酮水平状态

目的探究过硫谷胱甘肽(glutathione persulfate,GSSH)是否可以改善雄性肥胖小鼠的低睾酮水平,并探讨其作用机制。方法将45只小鼠平均分为3组,低脂饮食(low-fat diet,LFD)组:喂LFD 10周,随后45 d继续LFD同时每天腹腔注射生理盐水(normal saline,NS),记为LFD+NS组(n=15);高脂饮食(high-fat diet,HFD)组:喂HFD 10周,随后45 d继续HFD同时每天腹腔注射NS,记为HFD+NS组(n=15);HFD+GSSH组(n=15):HFD 10周,随后45 d HFD同时每天腹腔注射GSSH(200 mg/kg)。处理结束后所有小鼠眼眶取血,断颈处死小鼠并解剖取出睾丸,分别用ELISA、qPCR以及Western blotting的方法检测小鼠血清睾酮和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平、睾酮关键合成酶(StAR、3β-HSD、Cyp11a1、Cyp17a1)以及抗氧化蛋白(StAR、3β-HSD、NR5A1、EHD3)表达水平等。此外,用100μmol/L的GSSH处理小鼠睾丸碎片后检测睾酮合成酶表达水平。最后用50μmol/L和100μmol/L的GSSH分别处理小鼠睾丸间质TM3细胞株24 h后,加入100μmol/L的H_(2)O_(2),继续培养TM3细胞24 h,然后收集细胞检测NR5A1、SOD与Nrf2蛋白表达水平。结果①给药结束后,LFD+NS组、HFD+NS组与HFD+GSSH组小鼠的体质量分别是(30.67±1.22)g、(40.43±1.56)g、(33.30±0.95)g;HFD+NS组体质量增加了24.53%,给药前后差异有统计学意义(P=0.002),而LFD+NS组、HFD+GSSH组的体质量在给药前后差异均无统计学意义(均P>0.05)。②HFD+NS组小鼠睾酮浓度为(12.9±1.7)μg/L,显著低于LFD+NS组[(18.3±1.2)μg/L],差异有统计学意义(P=0.020);HFD+GSSH组小鼠睾酮浓度为(25.4±2.1)μg/L,显著高于HFD+NS组,差异有统计学意义(P=0.030)。RT-PCR检测结果显示,与LFD+NS组小鼠相比,HFD+NS组小鼠睾丸所有被检测的睾酮合成关键基因(StAR、3β-HSD、Cyp11a1及Cyp17a1)表达水平都显著下降(P=0.003、P=0.007、P<0.001、P<0.001)。这些基因的表达水平则在HFD+GSSH组小鼠睾丸中得到了恢复(P=0.002、P<0.001、P<0.001、P=0.006)。③与LFD+NS组小鼠[(9.00±1.59)nmol/mL]相比,HFD+NS组小鼠血清MDA水平[(10.61±1.73)nmol/mL]显著升高(P=0.016);与HFD+NS组小鼠相比,HFD+GSSH组小鼠血清MDA水平[(9.23±0.94)nmol/mL]下降,且具有统计学意义(P=0.048)。④HFD+NS组的肥胖小鼠睾丸中NR5A1、EHD3、StAR与3β-HSD蛋白水平与LFD+NS组小鼠相比明显下调(P=0.002、P=0.012、P=0.004、P=0.043),HFD+GSSH组小鼠睾丸中NR5A1、EHD3、StAR与3β-HSD蛋白水平与HFD+NS组的肥胖小鼠相比则显著上升(P<0.001、P=0.017、P=0.004、P<0.001)。⑤TM3细胞在H_(2)O_(2)的存在下,NR5A1、Nrf2与SOD的表达水平皆发生显著下调(P<0.001、P=0.002、P=0.004)。结论GSSH通过提高睾酮合成所需关键基因表达而改善HFD喂养的雄鼠睾酮水平。