近日，四川农业大学动物科技学院教授朱砺团队在猪繁殖生理与健康养殖领域取得重要进展，揭示了支持细胞来源细胞外囊泡介导睾丸炎症与纤维化中的关键作用机制。3月25日，相关研究成果发表于《先进科学》。
我国是世界第一养猪大国，生猪产业在国计民生和粮食安全中具有重要战略地位。种公猪的繁殖性能是影响猪群遗传进展和生产效率的关键因素，而睾丸作为精子发生的核心器官，其健康状态直接决定精液品质与受精能力。近年来，环境中的重金属污染问题日益受到关注，其中镉是一种广泛存在的环境有毒重金属，可通过饲料、水源等途径进入猪体，并在睾丸等组织中蓄积，对种公猪繁殖性能构成潜在威胁。然而，镉如何通过破坏睾丸微环境导致雄性生殖障碍的精细调控机制仍不清楚。
论文配图 四川农业大学动物科技学院供图
围绕上述问题，朱砺团队通过多组学联合分析，从猪和小鼠细胞模型中系统解析了镉诱导睾丸损伤的与分子机制。研究发现，镉暴露可激活睾丸支持细胞发生多种形式的程序性死亡，包括凋亡、坏死性凋亡、焦亡和铁死亡。更为重要的是，发生程序性死亡的支持细胞会释放携带损伤相关分子模式和线粒体成分的细胞外囊泡。这些囊泡被睾丸巨噬细胞吞噬后，通过激活TLR4/NF-κB信号通路诱导巨噬细胞向促炎表型极化，进而通过TGF-β/Smad信号通路刺激成纤维细胞活化，导致胶原蛋白过度沉积和睾丸纤维化。
该研究首次提出了“支持细胞-细胞外囊泡-巨噬细胞-成纤维细胞”这一全新的细胞通讯轴在镉致睾丸损伤中的作用机制，突破了以往仅关注重金属直接细胞毒性的研究局限，为解析环境污染物影响雄性繁殖性能的分子机制提供了新视角。该发现不仅深化了对睾丸损伤状态下细胞间通讯网络的理解，也为开发缓解环境毒素诱导的种公猪繁殖障碍提供了潜在干预靶点。
该研究得到了国家重点研发计划、四川省重大科技专项、国家生猪产业技术体系、四川省生猪创新团队等项目的资助。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202522278
