目的:高海拔低氧会影响男性生殖功能、内分泌与代谢,此外男性生殖功能与内分泌、代谢又密切相关,但低氧、男性生殖功能、内分泌与代谢等之间的相互关系尚有待阐明。本研究以此为切入点,从整体、组织、器官、分子等水平来探究海拔5500米低氧下雄性SD大鼠体内瘦素(Leptin)水平的变化,及其对下丘脑-垂体-性腺轴(HPG轴)的作用。方法:采用低压低氧舱模拟海拔5500米建立低氧动物模型。将80只10-12周的性成熟雄性SD大鼠随机分为1、7、14、28天低氧组及其对应的常氧对照组,并根据大鼠的生精周期设定14天低氧+14天常氧恢复组及其常氧对照组。各组均每日称量、记录大鼠进食量以及体重。麻醉后左心室取血处死大鼠。计算睾丸、附睾指数,镜下计数精子总数、畸形率及活率。HE染色观察附睾、睾丸形态变化,TUNEL法测定统计睾丸生精细胞凋亡数量,免疫组化检测下丘脑低氧诱导因子1α(HIF-1α)、促性腺激素释放激素(GnRH)、瘦素受体(LepR)表达及睾丸HIF-1α、LepR、Leptin表达。流式细胞学检测睾丸内不同倍体数的生殖细胞所占百分比。免疫荧光检测精子瘦素受体(LepR)表达量。ELISA法测血清中睾酮(T)、游离睾酮(FT)、HIF-1α、雌二醇(E2)、皮质酮(Cortisol)、胃泌素(Gastrin)、酰化的胃饥饿素(Ghrelin)、Leptin、黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)浓度变化。Western Blot法测睾丸组织中Leptin、LepR蛋白表达。结果:与常氧组相比,各低氧组大鼠体重及摄食量均显著降低(P<0.05),低氧恢复组体重与摄食量在出舱后恢复。HE染色结果表明:低氧导致生殖系统生精小管内精子密度减少、下丘脑弓状核神经内分泌细胞减少。免疫组化结果表明:低氧导致睾丸中HIF-1α Leptin、LepR表达水平增加、下丘脑弓状核中HIF-1α表达水平增加,GnRH、LepR表达水平减少。TUNEL染色结果表明:各低氧组睾丸生精细胞凋亡指数(AI)显著增加(P<0.05)。低氧组精子活率下降(P<0.01),精子畸形率上升(P<0.01),精子总数减少(P<0.05)。流式细胞术结果显示:1、7和28天低氧组单倍体生殖细胞所占总生殖细胞百分比增高(P<0.05),28天低氧组二倍体占比减少(P<0.05)。免疫荧光结果显示:1、14和28天组精子LepR表达增多(P<0.01)。大鼠血清ELISA结果显示:与常氧组相比,1天和28天低氧组总睾酮(T)水平降低(P<0.05),1天和14天低氧组游离睾酮(FT)水平降低(P<0.05),低氧恢复组雌二醇(E2)水平降低(P<0.01);7天低氧组Leptin水平降低(P<0.05),14天低氧组酰化胃饥饿素(acylated-Ghrelin)水平上升(P<0.05),低氧恢复组acylated-Ghrelin水平显著下降(P<0.05)。Western Blot结果表明,与对应的常氧组相比:1、7和14天低氧组睾丸Leptin、LepR蛋白表达量增加,低氧恢复组LepR蛋白表达增加。结论:模拟5500米低压低氧环境导致成年雄性SD大鼠生殖功能下降、HPG轴活性降低;血清中摄食相关的激素acylated-Ghrelin、Leptin水平变化;5500米低氧会诱导大鼠睾丸及精子Leptin、LepR表达增加,提示Leptin-LepR信号途径可能介导了低氧对雄性大鼠生殖功能的损伤。