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目的:3-氯-1,2-丙二醇(3-monochloropropane-1,2-diol,3-MCPD)作为常见的食品污染物,能靶向作用于睾丸和附睾引起精子质量下降,是造成雄性生殖损伤的原因之一。3-MCPD对雄性生殖系统的靶向作用引起了人们的广泛关注。矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(Cyanidin-3-Oglucoside,C3G)作为日常广泛摄入的抗氧化花色苷类物质,具有良好的生物活性功能,是拮抗3-MCPD造成的生殖损伤的潜在营养因子。本课题主要通过建立3-MCPD暴露的雄性生殖损伤模型,同时进行C3G干预,在体内探讨C3G对3-MCPD致雄性生殖损伤的保护作用及其机制。方法:采用6周龄ICR雄鼠每天灌胃10 mg/kg·bw 3-MCPD溶液建立生殖损伤模型,同时设置三组营养干预组,分别给予25 mg/kg·bw、50 mg/kg·bw和100 mg/kg·bw C3G进行灌胃干预,实验持续12周。干预结束,分离血清、睾丸、附睾、精子,测定相关指标。(1)通过苏木素-伊红染色进行睾丸和附睾组织学评价及进行睾丸生精上皮评分,表征C3G干预对3-MCPD致睾丸组织损伤的保护作用。(2)采用计算机辅助精液分析系统测定精子的数量、畸形率、活率、活力及运动相关参数,证明C3G干预对3-MCPD致精子质量下降的保护作用。(3)通过酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清中相关性激素激素的含量,探讨C3G对3-MCPD致性激素分泌紊乱的调控作用。(4)利用RNA-sequence高通量测序,收集、比对与分析在3-MCPD暴露下的转录样本数据和C3G干预后的样本数据,筛选差异表达基因。通过与公共数据库GO、KEGG的对比,进行unigene功能注释,对关键表达过程进行筛选,分析差异化表达基因和通路。(5)采用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,q PCR)分析相关差异基因的表达,验证C3G对3-MCPD引起的基因表达的调节作用。结果:(1)与3-MCPD造模组相比,摄入100 mg/kg·bw C3G干预改善睾丸的病理学损伤,有效地提高了睾丸生精上皮评分。(2)与3-MCPD造模组相比,进行C3G干预使精子数量上升,提高了精子活力及活率,改善了精子运动能力,降低了精子畸形率,有效地提高了精子质量。(3)3-MCPD暴露会干扰性激素分泌使得卵泡刺激素(Follicle-stimulating hormone,FSH)和睾酮(Testosterone,T)明显下降,促黄体素(Luteinizing hormone,LH)和抑制素(InhibinB,INH-B)升高,而C3G维持激素水平正常,使得精子发生正常进行。(4)3-MCPD造成睾丸中69个基因明显下调,21个基因明显上调,C3G拮抗3-MCPD上调38个基因,下调22个的基因的表达。通过基因功能分析及通路分析,发现C3G能有效调节细胞周期、免疫调节相关的通路,改善炎症作用,并与线粒体的损伤,精子蛋白酶复合体、内质网等有明显的关联。(5)3-MCPD下调Fbxw15的表达,影响HBO1表达。C3G可以拮抗3-MCPD引起的Fbxw15表达紊乱,降低HBO1的表达,调节AR表达,为T进入管腔内提供通道,与稳定精子发生所需的雄激素环境,调控睾丸内性激素调控精子生成过程正常,从而改善精子质量与睾丸损伤。结论:3-MCPD引起性激素紊乱、小鼠睾丸损伤和精子质量下降,而C3G可以维持正常性激素合成分泌,并且改善睾丸损伤和精子质量。C3G通过调节激素水平,提高T含量,增加FSH含量,从而维持生精过程中所必须的激素环境,为由激素水平紊乱导致的精子数量和质量下降提供保护作用;同时C3G通过对Fbxw15的干预作用,影响HBO1的含量,从而调节AR正常激活,为T进入管腔内提供通道,与稳定精子发生所需的雄激素环境,为精子发生及分化提供良好的环境,保障精子质量。本研究可以为3-MCPD暴露人群做出多摄入花色苷类食物的合理膳食指导提供实验依据,从而减轻男性精子质量下降程度。