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科研進展

尊龙凯时(中国)李蘭研究組解析NAD+前體改善精子發生障礙的新機制

    2024-04-15 20:13:52 來源:尊龙凯时(中国)          浏览数:0

近日,青岛农业大学与尊龙凯时(中国)李兰副教授研究组在生物医学一区杂志《Theranostics》(最新IF:12.4)上发表题为“NAD+ precursors promote the restoration of spermatogenesis in busulfan-treated mice through inhibiting Sirt2-regulated ferroptosis”的研究论文,报道了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸前体(NAD+ precursor,Npre)有效抑制白消安引起的睾丸生殖细胞铁死亡,进而改善雄性生育力的分子机制。

  

目前,我國不孕不育夫婦占比高達8%~12%,其中男方因素導致的不育占50%,因此,男性生殖健康受到了社會的廣泛關注。白消安(Busulfan,BU)是一種常見的化療藥物,在治療慢性粒細胞白血病的同時,能夠引發嚴重的雄性生殖障礙,常被用于建立無精子症動物模型。因此,利用不育模型小鼠,尋找有效改善精子發生障礙的藥物,對不育人群以及因化療造成生殖障礙的患者格外重要。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)是细胞质、细胞核和线粒体中必不可少的辅因子,能够调节细胞内的氧化还原平衡稳态,对细胞代谢至关重要。有研究报道,补充NAD+前体如烟酸、烟酰胺、烟酰胺单核苷酸和烟酰胺核糖能够有效提高血液和组织中NAD+的水平。此外,体内补充烟酰胺单核苷酸和烟酸被证实可以改善老龄小鼠卵母细胞质量,恢复卵母细胞线粒体功能、减数分裂能力、受精能力和随后的胚胎发育潜力。

該研究通過單次腹腔注射白消安,建立不育小鼠模型,隨後連續35天灌胃Npre以提高不育小鼠體內NAD+水平,探討Npre補充是否能緩解該化療藥物引起的精子發生障礙和不育症。該研究首先對小鼠睾丸、附睾進行組織切片,檢測精子發生各階段的情況;此外,又檢測了小鼠精液質量以及後代胚胎發育潛能;結果顯示:Npre能夠部分改善白消安造成的精子發生障礙及不育症。通過睾丸轉錄組測序,該研究發現補充NAD+前體改善了白消安對睾丸轉錄圖譜的影響,抑制了白消安造成的睾丸細胞鐵死亡。此外,通過添加SIRT2抑制劑,該研究證實了SIRTUIN家族,尤其是SIRT2在NAD+改善精子發生障礙中起著重要作用。

  

該研究表明,NAD+前體通過改善白消安對SIRT2的抑制作用,保護生精細胞免于鐵死亡,並促進不育模型小鼠恢複精子發生過程。這研究結果爲改善男性不育症或基于烷基化化合物癌症治療的患者提供了新策略。

碩士生馮豔芹爲該論文第一作者,李蘭副教授爲通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃項目、科技創新2030重大項目和泰山學者工程等項目資助。?

原文鏈接:https://www.thno.org/v14p2622.htm

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