摘要目的:基于溶质载体家族7 成员11-谷胱甘肽过氧化酶4(SLC7A11-GPx4)信号通路探讨硒对环磷酰胺(CTX)致生精功能损伤(SI)模型小鼠精子发生的改善作用及机制.方法:将36 只KM小鼠随机分为6 组,每组6 只,分别为SI模型对照组、缺硒模型(-SeSI)组、加硒模型(+SeSI)组,所有模型组均腹腔注射 100 mg/kg CTX,正常对照组、-Se对照组、+Se对照组,对照组均注射生理盐水,注射周期为每周1 次,连续6 周.采用HE染色法观察各组小鼠睾丸组织形态学及病理学变化,并对附睾中精子进行计数,Western 印迹试验检测 GPx4 和SLC7A11 蛋白表达,RT-qPCR检测铁死亡相关基因变化.将GC2-spd细胞随机分为正常对照组,Ferrostatin(Fer-1)组,Erastin组,-Se组,亚硒酸钠(SeS)0.5、5.0 μmol/L组,硒代蛋氨酸(SeM)5.0、50 μmol/L组,SeS+Erastin组,SeS+Fer-1 组,SeM+Erastin组,SeM+Fer-1 组,观察GC2-spd细胞铁死亡相关蛋白和基因水平的变化.结果:CTX诱导的SI模型组小鼠睾丸和前列腺脏器指数明显低于正常对照组,生精细胞内层次减少,空洞增加,血清铁蛋白浓度下降(P<0.05),转铁蛋白浓度上升(P<0.05);+Se SI模型组、+Se对照组分别较-Se SI模型组、-Se对照组的脏器系数升高(P<0.05,P<0.01),且+Se组睾丸组织病理变化明显改善.SI模型对照组较正常对照组小鼠睾丸GPx4 和SLC7A11 基因表达量降低(P<0.01),而+Se SI模型组、+Se对照组分别较-Se SI模型组、-Se对照组小鼠睾丸GPx4 和SLC7A11 基因显著上升(P<0.01,P<0.05),但两种蛋白表达量却无明显差异.体外GC2-spd细胞实验结果显示,-Se组较正常对照组GPx4 基因和GPx4 蛋白水平均显著降低(P<0.05),SLC7A11 基因水平下降(P<0.01);不同剂量的SeS和SeM均显著提高-Se组GPx4 蛋白表达,低剂量SeM促进GPx4 基因水平显著上升,高剂量SeS使SLC7A11 基因和SLC7A11 蛋白表达量增加(P<0.05,P<0.01).-Se组较正常对照组,acsl4 和ptgs2 基因水平明显下降,SeM促进acsl4 表达,SeS促进ptgs2 和fth1 的表达(P<0.01,P<0.05).GC2-spd干预结果显示Erastin组较正常对照组ptgs2 降低,SeS+Erastin、SeM+Erastin组较Erastin组ptgs2 基因表达均增加,但Fer-1 较正常对照组ptgs2 表达降低,SeS+Fer-1、SeM+Fer-1 组较Fer-1 组ptgs2 基因水平降低(P<0.05);SeM+Erastin、SeM+Fer-1 组分别较Erastin、Fer-1 组均GPx4 的基因量增加(P<0.01,P<0.05);SeM+Erastin、SeS+Erastin较Erastin组和SeM+Fer-1、SeS+Fer-1 组较Fer-1 组SLC7A11 均降低,且伴随着acsl4 和fth1 的升高(P<0.01).结论:硒缺乏导致小鼠睾丸和精母细胞SLC7A11 和GPx4 基因水平降低,铁死亡相关基因表达异常,GPx4 蛋白表达下降.硒促进GPx4 基因和GPx4 蛋白表达,提高SLC7A11 基因表达量,改善生精功能损伤小鼠睾丸的精子发生,且有机硒SeM和无机硒SeS对铁死亡通路相关基因的调控存在差异.