摘要

化療可能會影響患癌癥的男孩的生育能力，但目前尚無標準方案來保護他們的生殖潛力。在青春期之前，生殖細胞幾乎全部為精原細胞，而這些細胞可能成為抗癌藥物的作用靶點。多柔比星（DXO）是一種在兒科腫瘤學中廣泛使用的蒽環類藥物，已被證實與成年后的不育癥有關，但其對青春期前生殖細胞的直接影響仍知之甚少。在本研究中，我們建立了一種青春期前DXO暴露的臨床前大鼠模型，以探究DXO導致生殖細胞損傷的機制。六天大的大鼠幼崽接受了單次腹腔注射DXO（5毫克/千克），并在24小時和48小時后測量其效應。結果顯示，DXO暴露在24小時后顯著降低了睪丸的相對重量，并在48小時顯著增加了細胞凋亡和生殖細胞的損失，而循環中的睪酮水平保持不變，這表明DXO具有選擇性作用，主要影響生殖細胞。我們對24小時時分離出的GFP陽性生殖細胞進行了RNA測序。轉錄組分析證實，在GFP分選出的細胞群體中精原干細胞（SSCs）的比例增加。此外，DXO誘導了51個差異表達基因（49個上調，2個下調），這些基因主要與p53依賴的細胞凋亡途徑相關。促凋亡基因（Cdkn1a、Bbc3/Puma、Tp53inp1、Fas）和氧化應激調節基因（Sesn2、Eda2r、Abhd4）被激活，而DNA修復基因（Mgmt、Xrcc1、Polh、Gadd45α等）則未被激活。我們的數據揭示了DXO在24小時后引發的即時轉錄組變化，從而導致48小時時通過組織學觀察到的生殖細胞死亡。這些發現表明，精原干細胞通過促進細胞凋亡和應激調節來應對DXO的影響，這種策略可能有助于保持生殖細胞的完整性，并降低將遺傳損傷傳遞給下一代的風險。