毒死蜱通过支持细胞铁死亡诱导生精功能障碍

毒死蜱（CPF）是一种广泛使用的有机磷农药，在环境中积累并影响人类健康。其神经毒性已被广泛研究，近年研究还发现它可导致生精异常。然而，其影响因素和分子机制仍不清楚。本研究中，雄性Sprague–Dawley大鼠用不同浓度的CPF灌胃30天，导致血睾屏障（BTB）破坏和生精异常。对BTB主要成分及环境毒素关键靶点的支持细胞进行RNA测序分析，发现铁死亡相关基因在差异表达基因中占主导。在CPF暴露的睾丸组织及其代谢物TCP暴露的支持细胞中，铁死亡相关标志物表达上调，丙二醛和Fe2+水平升高，谷胱甘肽水平降低，证实CPF暴露触发睾丸和支持细胞的铁死亡。此外，铁死亡抑制剂ferrostatin-1治疗恢复了支持细胞连接功能。鉴于clockophagy和HIF-1α通路在铁死亡中的重要作用，我们研究了睾丸和支持细胞中clockophagy的活性。出乎意料的是，CPF和TCP暴露后，ARNTL和HIF-1α表达显著降低，clockophagy活性增强。值得注意的是，Arntl敲低损害了支持细胞连接功能。总之，这些发现强烈表明CPF通过激活clockophagy诱导支持细胞铁死亡，导致HIF-1α和BTB相关蛋白表达降低，最终导致BTB完整性破坏和生精功能障碍。