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目的:锌是一种必需微量元素,在人体内大约含有2-3克。虽然机体锌含量很低,但是参与了人体300多种不同的生物进程,其中包括DNA转录,蛋白质翻译,细胞增殖,细胞分化,细胞凋亡等。锌缺乏是指由于锌摄入量过低或者代谢异常等原因所引起的机体锌含量减少。2012年世界卫生组织报告全球大约有三分之一的人口缺锌,而我国将近30%的成年男性也有不同程度的缺锌情况。锌缺乏能够导致发育缓慢、智力减退、免疫功能低下等。在男性生殖系统中,锌同样发挥着至关重要的作用。精子发生是指精子在睾丸内的形成过程,包括精原细胞分裂增殖,精母细胞减数分裂,精子细胞变形三个连续的细胞分裂分化阶段。锌参与了精子发生过程,在精子发生过程中有着重要的作用。锌缺乏能够导致精子发生障碍,然而其确切的机制很大程度上还不是很清楚。因此我们使用锌缺乏的CD-1小鼠模型进一步研究锌缺乏对小鼠睾丸和附睾的形态学影响以及锌缺乏导致精子发生障碍的可能机制。方法:对4周龄CD-1雄性小鼠进行随机分组,分为锌缺乏组(ZD组)(N=20)和对照组(N=20),ZD组饲以低锌饲料(0.85ppm),对照组饲以锌正常饲料(30ppm)。所有动物饮用去离子水并且饲养在用0.5%的EDTA处理过的不锈钢笼子。喂养5周后取睾丸和附睾标本,然后进行实验。1.使用原子吸收光谱法(AAS)检测ZD组和对照组睾丸组织中锌离子浓度。2.HE染色观察ZD组和对照组睾丸和附睾的形态学改变。3.使用H1T2和TRA54抗体进行免疫荧光双重染色检测脱落细胞的性质。4.Western Blot检测ZD组和对照组睾丸中ZO-1、FAK、TGFβ1、TGF-β2、TNF-α、Par6的表达情况。结果:1.原子吸收光谱法测定ZD组睾丸组织中锌离子的浓度为140.59±16.22ug/g,对照组睾丸组织中锌离子浓度为218.44±31.92ug/g,ZD组锌离子浓度显著低于对照组(P<0.05)。2.HE染色见对照组睾丸组织结构正常,生精小管密集,生精上皮完整,各级生精细胞层次清楚、排列有序。ZD组睾丸生精上皮退化,精子细胞数量减少,尤其是细长的和正在变细长的精子细胞。支持细胞胞质空泡化,生精小管闭塞,异常的生精小管数量变多,在异常的生精小管和附睾的头、体、尾部发现脱落的细胞。对照组附睾的头、体、尾部未有发现。3.H1T2和TRA54抗体免疫荧光双重染色结果显示ZD组脱落的细胞被染色,可能是不能继续发育成熟的圆形精子细胞。4.Western blot结果显示ZD组FAK和TGF-β1的蛋白表达水平低于对照组(FAK:P<0.05,TGF-β1:P<0.01),而ZO-1、TGF-β2、TNF-α、Par6蛋白的表达则无显著差异(P>0.05)。结论:锌缺乏能够引起小鼠睾丸形态学改变,如生精上皮退化,精子细胞数量减少,支持细胞胞质空泡化,生精小管闭塞,异常的生精小管数量变多,同时导致睾丸圆形精子细胞不能继续发育成熟并且脱落,FAK和TGF-β1蛋白可能在锌缺乏引起小鼠睾丸病理改变过程中有重要的作用。