阿维菌素通过干扰PKA活性与酪氨酸磷酸化破坏公猪精子功能的机制研究

【编辑推荐】本研究揭示农用杀虫剂阿维菌素(ABM)通过剂量依赖性抑制精子活力、ATP水平及异常调控蛋白激酶A(PKA)活性与酪氨酸磷酸化，干扰精子获能过程，为评估ABM的雄性生殖毒性提供了分子层面的证据。

　　

Highlight

阿维菌素(ABM)作为大环内酯类杀虫剂，虽在农业中广泛应用，但其对非靶标生物（尤其是雄性生殖系统）的潜在毒性日益引发关注。本研究聚焦ABM对公猪精子功能的影响，特别揭示了其通过干扰关键信号分子——蛋白激酶A(PKA)和酪氨酸磷酸化通路，破坏精子运动性与获能能力的分子机制。

Chemicals and Culture Media

实验采用改良组织培养液(mTCM-199)作为基础培养基(BM)，添加肝素(10 μg/mL)诱导精子获能。ABM用二甲基亚砜(DMSO)配制成10 mM母液，后续梯度稀释至0-100 μM处理浓度。

Effect of ABM Treatment on Sperm Capacitation and Motion Kinematic Parameters

计算机辅助精液分析(CASA)显示，ABM从10 μM开始即显著降低精子运动参数(MOT, PRG, VCL等)，且呈剂量依赖性。25 μM及以上浓度明显改变获能状态：获能精子比例增加，未获能精子减少，但细胞总体存活率未受影响。Western blot进一步证实PKA底物和酪氨酸磷酸化蛋白出现异常改变。

Discussion

ABM通过干扰PKA-酪氨酸磷酸化级联反应，破坏精子能量代谢(ATP水平下降)和获能进程。这一发现为理解ABM导致雄性不育的机制提供了新视角——其可能通过持续激活获能相关通路，导致精子过早耗能或异常获能，最终丧失受精能力。

Conclusion

研究证实ABM具有明确的生殖毒性风险，未来需重点评估其在环境残留浓度下的慢性暴露影响，并为制定农业从业者防护标准提供科学依据。