男性不育的定义是,育龄夫妇同居一年,未采取任何避孕措施,因男方原因造成女方不孕称为男性不育。男性不育发病率呈增高趋势,已占整个不育夫妇比例的40%-50%。大量的临床和研究表明,雌雄激素比例失衡是男性不育的重要病因之一,相当数量的不育男性表现出体内雄激素水平下降,雌激素水平上升,雌雄激素比例失调。虽然对于男性不育的研究取得一定成绩,但缺乏与激素相关引发男性不育且能稳定反映病理过程的实验动物模型,因此对于其机理的研究没有突破性进展。本文以C57BL/6J为背景的芳香化酶超表达转基因雄鼠AROM+/6J为模型,研究芳香化酶超表达引起雌雄激素比例失衡进而导致雄性不育的分子机制。本研究发现,AROM+/6J雄鼠血清中雌雄激素(雌二醇／睾酮)水平失调,睾丸萎缩,雄性不育；通过细胞核增殖抗原(proliferation of cell nuclear antigen, PCNA)的免疫组织化学分析和整个睾丸Leydig细胞(LCs)计数证实雄鼠2月到5月龄睾丸LCs大量增殖,10月龄时睾丸间质中巨噬细胞大量激活而LCs数目急剧下降,出现睾丸巨噬细胞吞噬睾丸LCs的现象。由于LCs的作用是分泌睾酮,维持生精,因此巨噬细胞吞噬LCs是引起雄性不育的重要原因。AROM+/6J鼠和雌激素受体敲除鼠(ERαKO)杂交敲除雄鼠雌激素受体ERa,细胞计数发现AROM+/6J雄鼠睾丸LCs数目恢复到和野生型(WT)相同水平,同时发现睾丸巨噬细胞激活相关基因高表达；同时对AROM+/6J雄鼠施用芳香化酶抑制剂(Letrozole)和雌激素受体ERa抑制剂(Tamoxifen),睾丸表型与WT一致。以上结果表明雌激素通过其受体ERa引起LCs增殖同时激活巨噬细胞,引起巨噬细胞吞噬LCs引发不育。进一步研究发现,雌激素通过其受体ERa引起LCs胞内Ca2+浓度上升,进而激活了细胞膜翻转酶(PLSCRs),引起处于增殖状态而并不凋亡的LCs释放“吃我”信号磷脂酰丝氨酸(PS),同时超表达生长停滞特异性基因6(GAS6)；雌激素通过其受体ERa引起巨噬细胞表面超表达TAM受体酪氨酸激酶亚家族(包括TYR03、 MER和AXL)中的AXL超表达,GAS6能够结合LCs表面的PS,巨噬细胞通过AXL-GAS6-PS的非凋亡依赖方式吞噬了正在增殖的LCs。同时,体外分离睾丸LCs和巨噬细胞共孵育,活细胞成像系统下也实时观测到了这种雌激素依赖的吞噬现象。另外,免疫荧光检测非梗阻性无精子症男性(NOA)睾丸穿刺切片分子标记物(CYP19、GAS6和TNFa),发现非梗阻性不育男性和不育雄鼠模型分子表达变化一致。此外,不育男性和正常男性血清学分析表明,不育男性体内雌激素水平上升,雄激素水平下降,雌雄激素比例失调,同时GAS6水平显著上升,这也印证了小鼠实验的结论,说明雄性小鼠不育模型和男性不育具有相关性。综上所述,雌激素通过受体ERa信号引起睾丸LCs增殖,同时通过ERα激活了睾丸巨噬细胞,引起两种细胞基因变化最终导致巨噬细胞吞噬LCs引发不育。另外,我们提出将GAS6基因作为临床治疗男性不育的潜在研究靶标。