尼古丁会通过诱导间质细胞自噬减少睾酮的分泌。间质细胞作为睾酮的分泌细胞,对维持稳定的男性生殖环境起着重要的作用。本研究的目的就是观察尼古丁对间质细胞的转录组发生了哪些影响,通过哪些通路影响了睾酮的分泌。我们将C57BL/6J小鼠分成对照组(CT)和尼古丁处理组(NT),通过免疫荧光染色发现间质细胞在尼古丁处理后分化成熟的比例下降。通过单细胞转录组测序和后续的生物信息学分析如差异基因聚类分析和基因本体论(GO)分析等过程对差异通路进行分析,最后用分子生物学手段进行通路关键蛋白的检测,以了解尼古丁通过怎样的分子机制影响睾酮的分泌的。结果发现,共有6377个广泛存在的RNA在单细胞测序中被检测到。在这些基因中,3670个的转录是被上调的,2706个基因的转录是下调的。通过统计处理组和对照组RPKM的比值,561个基因的转录改变倍数在1000以上。通过DAVID分析,7条通路的表达水平在尼古丁处理后发生了显著的变化:代谢途径、Ig A生成的肠道免疫网络、泛酸和Co A生物合成、甲型流感、Hedgehog信号通路、Hippo信号通路和昼夜节律。作为间质细胞分化的一个正调节通路,Hedgehog信号通路也是这七种通路之一。其中,PTCH1和β-Tr CP下调,GSK3β、GLI2和GLI2片段显著上调。尼古丁通过β-Tr CP诱导的泛素化降解刺激GLI2不稳定。GLI2在这个过程中被表达上调的GSK3β磷酸化。GLI2的不稳定降低了通路目的基因的激活率,比如PTCH1。由Hh信号通路正调节的间质细胞分化由于暴露于尼古丁条件被抑制。因此,尼古丁通过调节Hedgehog信号通路抑制性成熟小鼠睾丸间质细胞分化成熟,从而抑制了间质细胞分泌的睾酮。