甘氨酸膳食干预缓解吡虫啉诱导的大鼠生精损伤：基于睾酮合成酶调控与氧化应激改善的机制研究

针对新烟碱类杀虫剂吡虫啉(IMI)暴露导致的雄性生殖毒性问题，北京工商大学研究团队通过大鼠模型探究甘氨酸(Gly)膳食干预的修复作用。研究发现2.5%和5% Gly补充可显著改善睾丸组织形态(p<0.01)，上调P450c17/P450scc等睾酮合成关键酶表达，并通过调节SOD和GSH-Px活性缓解氧化应激，为防治农药生殖毒性提供新策略。

　　

随着新烟碱类杀虫剂在全球农业中的广泛应用，吡虫啉(IMI)作为代表性化合物在环境介质中的检出率已超过80%，中国人群尿液中IMI检出率更是高达90-100%。令人担忧的是，这类农药不仅污染生态环境，更通过膳食链进入人体，多项研究证实其会导致雄性大鼠睾丸组织病理损伤、生精细胞凋亡和睾酮水平失衡。更严峻的是，全球男性精子数量在过去40年间骤降62%，而农药暴露被认为是重要诱因之一。面对这一公共卫生危机，北京工商大学食品科学与工程学科的研究团队独辟蹊径，从膳食干预角度出发，基于前期发现IMI暴露大鼠体内甘氨酸(Gly)水平下降的现象，系统探究了Gly补充对IMI生殖毒性的缓解作用，相关成果发表在《Reproductive Toxicology》。

研究采用Wistar大鼠模型，通过0.06 mg/kg IMI暴露构建生殖损伤模型，并设置2.5%和5%两种Gly膳食干预剂量。关键技术包括：睾丸组织病理学分析、精子计数、睾酮合成酶(P450c17/P450scc/17β-HSD/3β-HSD)表达检测、氧化应激指标(SOD/GSH-Px)活性测定等。

Effects of Gly on body weight and testicular index of IMI exposed rats
研究发现5% Gly干预能显著逆转IMI导致的体重增长抑制(p<0.05)，同时睾丸器官指数随Gly剂量增加呈上升趋势，提示Gly对生殖系统保护作用具有剂量依赖性。

Gly alleviates IMI-induced testicular damage
组织学分析显示，IMI暴露组生精小管出现明显空泡化和支持细胞排列紊乱，而5% Gly干预使生精上皮厚度增加35.7%，精子数量提升2.1倍(p<0.01)。

Gly regulates testosterone synthesis
机制研究表明，Gly通过上调P450c17(细胞色素P450 17α-羟化酶)和P450scc(胆固醇侧链裂解酶)表达，促进睾酮合成关键步骤；同时增强17β-HSD(17β-羟类固醇脱氢酶)和3β-HSD(3β-羟类固醇脱氢酶)活性，使睾酮水平恢复至正常组92.3%。

Gly reduces oxidative stress
在抗氧化方面，Gly干预使超氧化物歧化酶(SOD)活性降低41.2%，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性提高58.6%，有效缓解IMI诱导的氧化应激损伤。

该研究首次系统阐明Gly通过"睾酮合成酶调控-氧化应激平衡"双通路缓解IMI生殖毒性的机制。特别值得注意的是，5% Gly膳食补充（相当于人类日常膳食可及剂量）即展现出显著保护效应，这为开发基于功能性氨基酸的膳食干预方案提供了直接依据。研究不仅为防治农药暴露导致的男性不育问题开辟了新思路，更凸显了食品营养成分在环境健康风险防控中的独特价值。未来研究可进一步探索Gly与其他膳食活性成分的协同作用，并推动相关功能食品的开发应用。