核心提示：此研究揭示了维生素A代谢在肠-睾丸轴中的关键作用。这一发现表明，通过其恢复肠道微生物生态系统的能力，维生素A代谢可能是治疗MetS患者男性不育的潜在候选者。
身体能量过度消耗会影响机体的正常代谢，进而影响重要营养素的合成。那么你知道维生素A代谢出现紊乱很可能导致男人发生不育的症状吗？通过调节肠道微生物群消化和吸收营养物质，进一步改变全身代谢。近期发表在肠道《Gut》的一篇研究报道：高能量饮食模型中，通过“肠道-睾丸轴”机制损害精子发生。此外，作者发现了肠道微生物群的重塑，导致胆汁酸水平降低，这进一步影响了关键的中间维生素A吸收。这些发现表明，肠道微生物群的改变和维生素A代谢的改变有可能作为诱导的男性不育的治疗方法。
为了研究高能量饮食对精子发生的影响，作者建立了一个高能量饮食喂养的绵羊模型。正如预期的，与正常饮食(ND)(标准食物饮食)组相比，中等能量饮食(MED)和高能量饮食(HED)组的体重显著增加。然后，通过分析H&E染色的组织样本来研究精子发生，并注意到MED组睾丸中存在多核巨细胞和无组织生精细胞。HED组的精子发生受损更加严重，生精细胞数量显著减少，生精上皮变薄。与ND组相比，MED和HED组组织形态学异常小管的百分比显著增加。此外，ND组附睾尾的H&E染色显示许多成熟精子，但MED和HED组中观察到一些细胞碎片。MED和HED组的附睾精子浓度低于ND组。与ND组相比，MED和HED组的精子形态显示出更大程度的异常。结果表明，MetS绵羊模型，由含有过量能量的饮食诱导，会损害精子发生。
为了确定在高能量饮食诱导的MetS绵羊模型中，哪些生精细胞亚型在精子发生受损期间参与了生物途径或功能，对睾丸细胞进行了基因组学分析。
为了阐明代谢紊乱导致的精子发生障碍中生殖细胞分化的分子性质，作者通过ND、MED和HED组的生殖细胞计算了每个细胞亚型的百分比。如图1E，F所示，三个治疗组中SPG组(ND:3.8%，MED:6.58%，HED:14.28%)、早期SPC组(ND:7.86%，MED:17.60%，HED:22.99%)和晚期Std组(ND:41.00%，MED:16.12%，HED:14.36%)存在显著差异。与H&E染色结果相对应，MED和HED组的生精细胞显著降低，这表明SPG分化被破坏。
在MetS模型中，维生素A代谢功能障碍可转移至宿主睾丸。为了深入研究精子发生受损的机制，作者验证了睾丸中的维生素A代谢。首先，使用液相色谱-质谱对不同治疗组的睾丸样品中维生素A水平进行了靶向代谢组学分析。与ND组相比，HED组的维生素A水平显著降低。此外，我们使用ELISA试剂盒检测了血清中的维生素A水平，发现数据与睾丸中的趋势相似。T细胞从血液中接收维生素A，血清维生素A由视黄醇结合蛋白4(RBP4)结合。维生素A也可以通过RBP4输送到睾丸细胞膜中。在本研究中，精子发生过程中的损伤是由减数分裂基因标记物表达下调引起的，维生素A代谢在减数分裂基因激活中起着至关重要的作用。维生素A代谢紊乱以肠道微生物群依赖的方式导致精子发生受损为了研究MetS模型中肠道微生物群对精子发生表型受损的影响。
综上，这些发现表明，维生素A吸收的中断主要是由于肠道微生物群的稳态失衡导致这些胆汁酸的丰度显著降低。最后，此研究揭示了维生素A代谢在肠-睾丸轴中的关键作用。这一发现表明，通过其恢复肠道微生物生态系统的能力，维生素A代谢可能是治疗MetS患者男性不育的潜在候选者。
