SIRT3 介导褪黑素增强猪精子活力中能量代谢与 SOD 活性的协调

既往研究表明，褪黑素（MLT）通过调节能量代谢状态增强猪精子活力，但其潜在机制仍不完全清楚。本研究旨在探讨关键线粒体去乙酰化酶 sirtuin 3（SIRT3）是否介导 MLT 的作用。在此，将六头长白公猪（16-18 月龄）的精液用 1.0 μM MLT 处理，同时添加或不添加 SIRT3 抑制剂 3-TYP，在 17 °C 下保存 3 天，然后在 37 °C 下维持 10 分钟。我们证明，MLT 上调 SIRT3 蛋白表达，并降低线粒体蛋白的乙酰化水平。MLT 显著增加精子对葡萄糖的摄取，抑制乳酸释放，同时提高丙酮酸和乙酰辅酶 A（分别是丙酮酸脱氢酶（PDH）和三羧酸（TCA）循环的底物）的水平，以及 PDH 的蛋白表达，表明代谢通量增强。值得注意的是，抑制 SIRT3 逆转了 MLT 的作用：它阻断了 MLT 诱导的 SIRT3 表达、葡萄糖消耗、PDH 表达、复合物 I 活性、ATP 含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性的增加，并阻止了乙酰化水平和乳酸水平的降低以及丙酮酸激酶（PK）活性的降低，证实了 SIRT3 的关键作用。在功能上，MLT 诱导的精子活力参数（总活力、前向活力、快速活力、不动精子）的改善也被 3-TYP 逆转。总之，这些发现表明，SIRT3 介导的通路对于 MLT 增强猪精子能量代谢和抗氧化防御、从而增加 ATP 产生和提高精子活力至关重要。靶向 SIRT3 是改善公猪生育力的一种有前景的治疗策略，也可能为人类男性不育的研究提供见解。