睾丸是精子发生的主要场所,其温度低于核心体温2～8℃以维持最佳微环境。热应激可升高睾丸温度导致精子发生障碍,使雄性生殖能力下降甚至不育。矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside,C3G）是一种具有强抗氧化性等药理作用的类黄酮化合物,是潜在的保护雄性生殖损伤的功能活性成分。本课题通过C3G及其代谢产物原儿茶酸（Protocatechuic acid,PCA）对热应激诱导的小鼠进行营养干预,在动物水平上探讨C3G及其代谢产物PCA对热应激诱导的雄性生殖损伤的保护机制。本论文的主要研究内容及结果如下:1、为探究热应激对小鼠睾丸损伤的机制,采用热水浴（43℃,30 min）对7～8周龄的雄性小鼠进行单次热应激。此外,本实验通过计算机辅助精液分析系统（Computer-aided Semen Analysis System,CASA）分析精子质量;利用苏木精-伊红染色、免疫荧光（Immunofluorescence,IF）及蛋白免疫印迹（Western Blot,WB）评估睾丸损伤情况。结果表明,热应激可降低睾丸重量,造成精子数量减少、活率及活力降低和畸形率上升,并诱发真核起始因子2α（Eukaryotic initiation factor 2α,e IF2α）的磷酸化和应激颗粒（Stress Granules,SGs）的形成。2、为探究C3G及其代谢产物PCA对热应激诱导的小鼠睾丸损伤的保护作用,采用100 mg/kg·bw C3G及其代谢产物PCA,抗坏血酸（Ascorbic acid,Vit C）预干预7天至实验结束。本实验通过苏木精-伊红染色对睾丸和附睾组织进行病理学分析并评估曲细精管直径及管腔厚度,采用CASA测定精子数量、活率、活力及畸形率。结果表明,热应激暴露可损伤睾丸组织,导致曲细精管萎缩、空泡化和解体等现象,并减少了曲细精管的直径和管腔厚度,而C3G及其代谢产物PCA可有效改善睾丸组织损伤。3、为探究C3G及其代谢产物PCA对应激颗粒形成的影响,以及睾丸生精细胞的自噬情况,通过WB和IF技术分析0 day睾丸中应激颗粒的表达、相关蛋白的变化及自噬情况。结果表明,热应激（0 day）后诱导e IF2α磷酸化并生成应激颗粒,使睾丸启动自噬保护机制,减少生精细胞凋亡。而C3G及其代谢产物PCA作为强抗氧化剂,可通过自身生理活性降低睾丸遭受的外界应激压力,从而降低e IF2α磷酸化水平并减少SGs的形成,增加睾丸的热耐受性,维持生精细胞的正常。4、为探究C3G及其代谢产物PCA对热应激诱导的氧化应激和内质网应激介导的生精细胞凋亡的保护作用,利用试剂盒测定睾丸组织中脂质过氧化终产物及相关抗氧化酶含量;利用实时荧光定量PCR测定内质网应激通路中相关基因的表达;利用TUNEL荧光进行凋亡检测。结果表明,热应激暴露易导致氧化应激反应和内质网应激,进而导致生精细胞凋亡的发生。而C3G及其代谢产物PCA可分别通过改善抗氧化系统和调节IRE1α-XBP1通路缓解热应激诱发的氧化应激和内质网应激,以保证精子发生进程的有序进行。总的来说,C3G及其代谢产物PCA可通过降低e IF2α磷酸化水平并抑制应激颗粒的表达以增加睾丸热耐受性,改善睾丸抗氧化系统和调节IRE1α-XBP1通路以缓解氧化应激和内质网应激介导的细胞凋亡,从而减轻热应激诱发的生精障碍和睾丸损伤。本研究成果可为C3G及其代谢产物PCA改善因不良生活习惯、职业因素以及病理性原因使睾丸处于热应激状态诱导的男性生殖损伤提供可靠的理论依据。