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社会老龄化严重,生存压力、环境污染和食品安全等问题严重影响健康,使衰老症状提前到来,衰老相关疾病发病率随之提高。衰老伴随体内活性氧增多和抗氧化物质减少,氧化还原失衡;抗氧化剂可以通过对抗自由基来减轻机体氧化损伤。纳米材料的多学科交叉应用受到重视,CeO2NPs细胞渗透性强,生物相容性好,晶体表面Ce4+/Ce3+之间的快速可逆转变使其具有可再生的SOD、CAT等多种拟酶活性,有很强的再生抗氧化功能,利用CeO2NPs成功延缓器官衰老和对抗衰老疾病的研究已有报道,但仍需深入研究。本研究以D-半乳糖致衰的TM3/TM4细胞和小鼠为模型,分别从细胞和动物水平研究CeO2NPs对睾丸衰老的保护作用,为CeO2NPs的生物应用提供研究基础。1.CeO2NPs对D-半乳糖诱导的TM3/TM4细胞衰老的影响不同浓度D-半乳糖处理细胞,分别处理24、48及72h,筛选出最佳处理浓度与处理时间。在此基础上,细胞分为4组:①对照组（Control）:普通培养基培养 72h;②CeO2NPs 对照组（CeO2NPs）:CeO2NPs（10μg/mL）处理 72h;③衰老模型组（D-Gal）:D-Gal（150mM）处理72h;④CeO2NPs干预组（D-Gal+CeO2NPs）:培养基中加入 D-Gal（150mM）和 CeO2NPs（10μg/mL）处理72h。试验结束后,检测细胞形态、细胞周期、细胞凋亡率、β-半乳糖酐酶活性、ROS浓度、线粒体膜电位、氧化还原指标的变化;ELISA检测TM3细胞睾酮分泌情况;qPCR检测细胞衰老相关基因（P16、P21、P53）、TM3细胞睾酮合成相关酶（StAR、P450scc）、TM4细胞分泌的细胞因子（GDNF、BMP4、SCF）的转录情况;Western blot检测细胞自噬相关蛋白（Beclin-1、P62、mTOR、LC3）的表达情况。主要研究结果如下:（1）成功构建D-半乳糖诱导的TM3/TM4细胞衰老模型。与对照组相比,D-半乳糖（150 mM）处理TM3细胞72h后,细胞活性显著下降（P＜0.01）,β-半乳糖酐酶活性显著增强（P＜0.01）,衰老相关蛋白表达显著上调（P＜0.01）并伴随细胞周期阻滞。TM4细胞研究结果类似。（2）CeO2NPs可拮抗D-半乳糖的致衰作用,改善模型细胞的衰老表型。与衰老模型组相比,CeO2NPs干预组细胞形态得到改善,细胞ROS含量（P＜0.01）、凋亡率（P＜0.01）及SA-β-Gal阳性率（P＜0.05）均降低,细胞线粒体膜电位（P＜0.05）、抗氧化水平（P＜0.05）、自噬水平（P＜0.05）、TM3细胞睾酮合成酶的转录水平（P＜0.05）、TM3细胞睾酮分泌水平（P＜0.05）均升高。同时,TM3细胞的G1期细胞阻滞现象得到改善（P＜0.05）。此外,CeO2NPs干预后,TM4细胞分泌的GDNF、BMP4、SCF等细胞因子转录水平增高（P＜0.05）;TM4细胞的G2/M期细胞阻滞现象得到改善（P＜0.05）。2.CeO2NPs对D-半乳糖致衰小鼠睾丸退行性变化的影响BALB/c雄性小鼠40只随机分为4组,每组10只,分别为:①对照组（Control）:小鼠皮下注射生理盐水,连续56 d;②CeO2NPs对照组（CeO2NPs）:小鼠皮下注射生理盐水,连续56天,第16 d开始尾静脉注射CeO2NPs（10μg/kg,每周两次,持续两周）;③衰老模型组（D-Gal）:小鼠颈背部皮下注射D-Gal(200 mg/kg/d,连续56天;④CeO2NPs干预组（D-Gal+CeO2NPs）:小鼠颈背部皮下注射D-Gal（200mg/kg/d）,连续56d,第16d开始尾静脉注射CeO2NPs（10μg/kg,每周两次,持续两周）。建模期间观察小鼠生物学动态变化,试验结束后检测小鼠睾丸指数、血清睾酮水平、睾丸组织结构的变化;检测小鼠睾丸β-半乳糖酐酶活性、氧化还原指标（SOD、MDA、GSH-Px）和附睾精子品质的变化;qPCR检测小鼠睾丸中睾酮合成相关酶（StAR、P450scc）、GDNF、BMP4、SCF的转录水平;Western blot检测小鼠睾丸衰老相关蛋白（P16、P21、P53）和自噬相关蛋白（Beclin-1、P62、mTOR、LC3）表达的变化。结果显示:CeO2NPs干预组与衰老模型组相比,小鼠睾丸β-半乳糖酐酶活性显著降低（P＜0.01）;SOD、GSH-Px抗氧化酶活性提高明显（P＜0.05）,MDA含量明显减少（P＜0.05）;附睾精子品质显著提升（P＜0.05）;睾酮合成相关酶（StAR、P450scc）及细胞因子（GDNF、BMP4、SCF）转录水平均显著提高（P＜0.05）;小鼠睾丸衰老相关蛋白表达水平降低（P＜0.05）;自噬水平上调显著（P＜0.01）。综上所述,CeO2NPs可以通过清除ROS提高睾丸细胞抗氧化能力和自噬水平,促进睾丸细胞增殖和自我更新,维持睾丸细胞稳态,从而抑制睾丸细胞衰老,改善睾丸结构和功能退行性变化。