EGCG通过AMPK/AKT/mTOR通路抑制自噬修复血睾屏障缓解BPA致雄性生殖毒性的机制研究

【编辑推荐】本研究针对环境内分泌干扰物双酚A(BPA)引发的雄性生殖毒性问题，通过斑马鱼模型和TM4细胞血睾屏障(BTB)模型，揭示表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过调控AMPK(p-AMPKα/AMPKα)/AKT(p-AKT/AKT)/mTOR(p-mTOR/mTOR)信号通路抑制自噬，修复BTB完整性，为防治BPA生殖危害提供新型干预策略。

　　

随着工业化进程加速，双酚A(BPA)作为塑料制品中的常见成分，已成为全球性的环境健康威胁。这种内分泌干扰物通过食物链在人体内蓄积，尤其对雄性生殖系统造成显著损害——从精子质量下降到睾丸发育异常，其破坏血睾屏障(BTB)完整性的机制尚未完全阐明。更令人担忧的是，BPA的生殖毒性具有跨代传递特征，这促使科学家们迫切寻找安全有效的干预手段。

研究人员采用多维度研究策略，首先通过斑马鱼模型观察到BPA暴露导致F1代发育异常和睾丸组织结构紊乱，而绿茶活性成分EGCG能显著改善这些表型。为深入解析机制，团队建立TM4细胞BTB模型，发现EGCG通过三重调控作用发挥保护效果：抑制AMPK(p-AMPKα/AMPKα)过度活化、恢复AKT(p-AKT/AKT)和mTOR(p-mTOR/mTOR)信号活性、下调自噬关键蛋白表达。这种多靶点调控有效维持了紧密连接蛋白的分布，从而保护BTB的结构与功能完整性。

关键技术包括：斑马鱼生殖毒性评估体系（含F1代表型追踪）、TM4细胞BTB体外模型（跨膜电阻检测）、Western blotting分析AMPK/AKT/mTOR通路蛋白磷酸化水平、免疫荧光定位紧密连接蛋白ZO-1和Claudin-11、透射电镜观察自噬小体形成。

研究结果显示：

1. EGCG改善BPA诱导的生殖发育缺陷：斑马鱼实验证实EGCG处理组胚胎孵化率和幼鱼存活率显著提升，睾丸组织病理学评分改善37.2%。
2. BTB完整性修复机制：在TM4模型中，EGCG使BPA导致的跨膜电阻值回升82%，免疫荧光显示紧密连接蛋白重新定位于细胞膜。
3. 自噬流调控作用：透射电镜显示EGCG处理组自噬小体数量减少68%，LC3-II/LC3-I比值下降至对照水平。
4. 信号通路交互网络：EGCG将p-AMPKα/AMPKα比值降低41%，同时使p-mTOR/mTOR和p-AKT/AKT表达量恢复至正常组的85%以上。

该研究首次阐明EGCG通过"AMPK-AKT-mTOR信号轴-自噬-BTB完整性"的级联反应网络对抗BPA毒性，不仅为理解环境污染物致生殖损伤的分子机制提供新视角，更开创性地将天然活性成分应用于生殖毒理学干预领域。特别值得注意的是，EGCG对Raptor蛋白的调控作用提示其可能影响mTORC1复合体组装，这为后续药物开发指明新方向。论文发表于《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》，其发现对制定环境污染物防护策略和开发功能性食品具有双重指导价值。