LPS诱发绵羊精子活力降低及TLR4基因的介导作用

摘要

精子在生殖道内运行过程中易受到革兰氏阴性菌侵染,导致精子活力下降,进而造成受精能力降低。本研究采用上浮法获得高活力、高纯度的绵羊精子样品(n=8),以LPS(1μg/mL)作为模拟物处理精子,阐明其对精子活力、线粒体结构及功能的影响,并揭示TLR4基因在此过程中的介导作用。结果表明:LPS处理后6 h时精子活力下降(P<0.001),TLR4基因表达上调(P<0.001),同时其表达位置由头部向尾部扩展;过表达TLR4基因对精子活力无显著影响,而利用TAK-242抑制TLR4信号通路缓解了LPS诱发的精子活力下降(P<0.001)。LPS处理后精子线粒体出现不规则排列、膜间隙肿胀、定向障碍和大量的液泡结构,同时膜电位水平降低和ATP减少(P<0.001);过表达TLR4基因对线粒体膜电位和ATP的产生无显著影响,而TAK-242处理改善了LPS诱发的线粒体膜电位水平降低(P<0.05)和ATP产生减少(P<0.001)。本研究表明革兰氏阴性菌细胞壁成分—LPS可诱发绵羊精子活力降低、线粒体结构及功能受损,TLR4基因在此过程中扮演着重要的介导作用。