西北农林科技大学动医学院动物干细胞研究与应用团队揭示UCHL1维持睾丸稳态平衡的关键分子机制

睾丸功能依赖于睾丸稳态的维持，睾丸稳态失衡可导致精子生成障碍及雄性不育。近日，动物医学院干细胞与动物疾病团队在《Journal of Biological Chemistry》发表题为“UCHL1 regulates adiponectin receptors in Sertoli cells to maintain testicular homeostatic balance”的研究论文，揭示了去泛素化酶UCHL1通过动态控制睾丸中代谢信号和炎症信号之间的平衡来维持睾丸稳态的关键分子机制。这项研究为探索睾丸稳态平衡的分子机制和促进人类生殖健康提供了宝贵的理论基础。

作为去泛素化酶家族成员，UCHL1此前因在神经疾病中的作用备受关注，但其作为生殖干细胞的分子标记对睾丸稳态和精子发生的贡献仍不清楚。该研究发现Uchl1 基因敲除（Uchl1_KO）小鼠表现出体重减轻、睾丸比重下降和精子生成障碍，通过对Uchl1_KO小鼠睾丸进行的单细胞核酸测序分析表明，氧化磷酸化（OXPHOS）水平明显降低，睾丸支持（Sertoli）细胞异常增加。值得注意的是，敲除Uchl1会下调与代谢相关的脂肪素信号转导（ADIPOR1/AMPK），上调与炎症相关的SEMA7A/PLXNC1通路。在体外实验中，通过在Sertoli细胞系中过表达脂联素受体1（Adipor1）或敲低Uchl1，都证实了Uchl1在这些信号通路中具有双重调控作用。因此，Uchl1在维持睾丸代谢和炎症平衡方面起着至关重要的作用。这项研究为进一步探索精子发生过程中代谢平衡和炎症的调控奠定了理论基础。研究团队表示，下一步将从睾丸整体代谢水平分析Uchl1影响精子发生的关键代谢产物，并结合炎症模型，进一步绘制Uchl1调控男性生殖健康及精子发生的网络图谱。