咖啡酸苯乙酯通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解猪精液常温保存氧化应激的作用机制

作者：蓝群; 谢颖瑜; 曹嘉程; 薛丽娥; 陈德军; 饶勇勇; 林瑞意; 方绍明^*; 肖天放^*

来源：中国农业科学, 2022, 55(14): 2850-2861.

• 猪精液
• CAPE
• 常温保存
• 精液品质
• AMPK/FOXO3a信号通路

【目的】探究咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester,CAPE)通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解氧化应激对猪精液的影响及其分子机制。【方法】选取8头成年(1—2岁)、健康状况良好长白种公猪进行鲜精采集，将质检合格的样品混池待用。试验设计如下：首先，在常温基础稀释液中分别添加0、0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 g·L-1浓度的CAPE，将精液样品与各个浓度组依次混合后放置室温平衡，随即转入17℃电子恒温冰箱进行常温保存。全自动精子分析仪(CASA)测定1—5 d精子运动学参数(总活率与渐进性活力)，筛选出最佳适宜浓度为0.06 g·L-1。其次，将0.06 g·L-1 CAPE与400μmol·L-1的H2O2建立氧化胁迫模型，在第1、3、5天分别采用CASA测定精子总活率与渐进性活力，荧光探针技术评估质膜完整性与顶体完整性，抗氧化试剂盒检测过氧化氢酶(catalase,CAT)与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性，在第5天利用实时荧光定量PCR技术测定AMPK/FOXO3a信号通路下游靶向基因(AMPK、FOXO3a、SOD1、SOD2、CAT)及凋亡基因BAX的mRNA表达水平，蛋白免疫印记技术测定AMPK、p-AMPK蛋白表达。【结果】(1)浓度筛选试验中，0.06 g·L-1的CAPE在保存第3天显著提高精子的总活率并维持至第5天(P<0.05)，不仅如此，精子的渐进性活力在第1天显著高于其他处理组(P<0.05)。(2)氧化胁迫试验中，H2O2处理组的精子质膜完整性、顶体完整性、总活率、渐进性活力、SOD与CAT活性在保存的第5天均极限显著低于空白组与CAPE+H2O2混合组(P<0.001)，而空白组与CAPE+H2O2混合组的总活率、顶体完整性、CAT与SOD活性不存在显著差异(P>0.05)。与CAPE+H2O2混合组相比，H2O2处理组AMPK、FOXO3a、SOD1、SOD2、CAT的mRNA表达水平显著降低(P<0.05),BAX的表达水平显著升高(P<0.05)，而空白组与CAPE+H2O2混合组的AMPK、SOD1、CAT与BAX不存在显著差异(P>0.05)。在蛋白表达水平中，CAPE+H2O2混合组与H2O2组相比，AMPK、p-AMPK与p-AMPK/AMPK比率显著提升(P<0.05)。【结论】在常温基础稀释液中添加0.06 g·L-1CAPE可通过促进磷酸化AMPK的表达，诱导AMPK/FOXO3a信号下游抗氧化分子的转录，继而缓解H2O2介导的氧化危害对精液品质产生的影响，延长精液的保存时间，但CAPE保护精子氧化损伤更为深入的分子机制仍需作进一步探究。

• 单位
  动物科学学院; 福建农林大学