综述:脱氧雪腐镰刀菌烯醇与雄性生殖毒性:揭示潜在风险

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Toxicology 4.8

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  (编辑推荐)本综述系统梳理了脱氧雪镰刀菌烯醇(DON)对雄性生殖系统的毒性机制,重点揭示其通过氧化应激、炎症和凋亡途径破坏血睾屏障(BHB)、抑制激素分泌及损伤生精上皮的病理过程,同时首次全面评估其对附睾、前列腺等附属腺体的影响,为环境毒素致男性不育研究提供新视角。

  

性激素的失衡
睾丸间质细胞(LCs)是睾酮合成的关键场所,而脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)通过下调类固醇合成酶(如StAR和CYP11A1)显著抑制睾酮分泌。这种抑制直接导致精子发生障碍和血睾屏障(BHB)完整性破坏——后者由Sertoli细胞(SCs)紧密连接构成,其功能依赖睾酮维持。动物实验显示,DON暴露可使大鼠血清睾酮水平降低40-60%,同时伴随LH受体表达异常。

睾丸结构的瓦解
DON对生精小管的攻击呈现剂量依赖性:低剂量(1 mg/kg)即引发生精上皮空泡化,高剂量(5 mg/kg)则导致SC线粒体肿胀和紧密连接蛋白(如ZO-1、occludin)降解。值得注意的是,DON会选择性地诱导精原细胞凋亡,其机制涉及p53-Bax-caspase3通路激活。透射电镜观察到暴露组大鼠精子线粒体鞘出现异常螺旋结构,这与运动力下降直接相关。

附睾的隐秘危机
作为精子成熟的最后驿站,附睾头部的酸性环境被DON显著干扰(pH值升高0.5-0.8)。这种改变导致精子膜胆固醇外流受阻,影响获能潜力。更严重的是,DON会破坏血-附睾屏障,使得免疫细胞渗透并触发自身免疫反应。蛋白质组学分析显示,附睾液中的乳铁蛋白和防御素等抗菌蛋白表达量骤降60%。

附属腺体的连锁反应
前列腺上皮细胞在DON暴露下出现异常增生,其分泌的柠檬酸和酸性磷酸酶减少50%以上。精囊腺的果糖合成能力也被抑制——这种单糖是精子运动的主要能量来源。有趣的是,DON对附属腺体的毒性存在性别二态性,雄性后代在子宫内暴露后会出现前列腺导管分支异常。

跨代影响的证据
亲代摄入2 mg/kg DON的仔鼠表现出显著的发育迟缓:出生体重降低23%,睾丸减重35%。表观遗传学分析揭示这些后代存在DNA甲基化异常,特别是涉及胰岛素样因子3(INSL3)基因的启动子区域。这种跨代效应甚至在F2代仍可检测到精子活力下降18%的现象。

解毒策略的曙光
尽管目前尚无特效解毒剂,但联合使用硒代蛋氨酸(SeMet)和维生素E可部分逆转DON诱导的氧化损伤。实验表明,这种组合能使睾丸GSH-Px活性恢复85%,同时使畸形精子率从42%降至19%。靶向Nrf2/ARE通路的激活剂可能是未来研究的重点方向。

未解的谜题
现有研究尚未阐明DON是否通过血脑屏障影响下丘脑GnRH神经元,其对精子表观基因组的影响也需更深入的甲基化测序验证。此外,人类流行病学数据极度匮乏——这是风险评估的关键短板。

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