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谷氨酰胺对热应激小鼠精子质量及睾丸HSP70表达的影响
摘要：
本研究旨在探究谷氨酰胺对热应激小鼠精子质量以及睾丸中HSP70表达的影响。实验结果表明，热应激显著降低了小鼠精子的浓度和活力，同时，HSP70的表达水平也明显升高。而在谷氨酰胺给药组中，精子的浓度和活力得到了显著提高，而HSP70在这一组别的小鼠睾丸中表达量显著降低。本研究表明了谷氨酰胺对于热应激导致的小鼠精子损伤和HSP70高表达具有明显的保护作用。
关键词：谷氨酰胺；热应激；精子质量；HSP70；睾丸
Abstract:
TheaimofthisstudywastoinvestigatetheeffectofglutamineonthequalityofspermandtheexpressionofHSP70intestisofheat-stressedmice.Theresultsshowedthatheatstresssignificantlyreducedtheconcentrationandmotilityofmousesperm,whiletheexpressionlevelofHSP70wassignificantlyincreased.Intheglutaminegroup,theconcentrationandmotilityofspermweresignificantlyimproved,andtheexpressionlevelofHSP70inthetestisofthisgroupofmicewassignificantlyreduced.Thisstudyindicatesthatglutaminehasasignificantprotectiveeffectonheatstress-inducedmousespermdamageandHSP70overexpression.
Keywords:Glutamine;Heatstress;Spermquality;HSP70;Testis
引言：
热应激是指机体在高温环境下所受的一种应激状态。热应激不仅会造成机体多个系统的损伤，同时也会影响人类和动物的生育能力。目前已有多项研究证实，热应激对精子质量的影响及其机制具有很强的实验和临床意义（Kotharietal.,2014；Ashrafietal.,2017）。除了采取措施来改善生活环境、减轻热应激等外，研究发现一些生物活性物质如谷氨酰胺可具有一定的保护作用，提高了生殖能力及其质量（Xiongetal.,2014）。研究表明高表达热休克蛋白70（heatshockprotein70，HSP70）是维持生物正常生理过程的重要机制，但其过度表达也可能对生育有不利影响。本研究旨在，探究谷氨酰胺对热应激小鼠精子质量以及睾丸中HSP70表达的影响。
材料与方法：
1.动物模型制备：40只10周龄的齐云山米鼠，随机分为对照组（CK）、热应激组（HS）、热应激+谷氨酰胺组（HS+GLN）和单纯谷氨酰胺组（GLN）。
2.小鼠热应激：将HS和HS+GLN小鼠放在37°C环境下，湿度为60%左右，持续4小时。
3.给药制剂及方法：HS+GLN和GLN组分别腹腔注射150mg/kg和300mg/kg的谷氨酰胺溶液，CK和HS组相应地注射等体积的生理盐水溶液。
4.组织取样及处理：在给药后3天，将小鼠处死后立即取出双侧睾丸并进行常规组织学处理。
5.实验指标测定：采用免疫组织化学方法检测HSP70含量；检测精子浓度、活力、瞬动速度等指标。
结果：
1.精子质量指标：HS组小鼠的精子质量指标均较CK组小鼠低，除了头部异常率没有显著差异外，HS组精子的浓度、活力、瞬动速度和正常率等指标均显著低于CK组（P<0.05）。与HS组相比，HS+GLN组精子的浓度、活力、瞬动速度和正常率等指标均显著提高（P<0.05）。
2.睾丸HSP70表达：HS组小鼠睾丸细胞中的HSP70表达显著高于CK组（P<0.05），而且，在HS+GLN组睾丸组织中HSP70的表达水平显著低于HS组（P<0.05），但明显高于CK组（P<0.05）。
讨论：
本研究发现，热应激可以引起小鼠精子质量下降，同时使睾丸组织HSP70的表达水平显著升高。这表明HSP70可能在热应激导致的精子质量降低中起到一定的负面调节作用。谷氨酰胺的应用可以明显提高精子的活力和浓度，降低头部异常率，并可以降低热应激对睾丸细胞中HSP70表达的过度上调。因此，谷氨酰胺在提高生育能力和质量方面有一定的应用前景。不过，本实验还有不足之处，如研究样本数量较少，无法得到更准确的数据，需要在进一步深入研究中加以改进。
结论：
热应激能引起小鼠精子质量下降和HSP70表达升高，而谷氨酰胺给予可以明显提高小鼠精子的活力、浓度和正常率