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目的:热应激影响哺乳动物精子发生和精液品质,但其分子机制尚不清楚。机体处于热应激时生殖细胞凋亡增加,然而,大量研究表明,生殖细胞凋亡可由热应激和雄激素缺失引起。雄激素由雄激素受体(androgen receptor,AR)介导,对维持正常精子发生至关重要。机体组织细胞响应热应激最特征的表现是热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)的表达上调。研究显示,Hsp70和Hsp90作为AR的分子伴侣,热应激是否通过上调HSPs调控AR介导的激素信号通路导致生殖细胞凋亡而影响精子发生,未见研究报道。本研究旨在探讨热应激猪睾丸Hsp60、Hsp70、Hsp90和AR的表达与定位,进而研究热应激影响猪睾丸精子发生的分子机制。方法:本研究构建了环境热应激和睾丸局部热处理猪动物模型。9头性成熟长白公猪(14~18月龄)随机分为3组,每组3头。环境热应激组(一个精子发生周期热应激组),3头,每天置于37~40°C的恒温猪舍3 h,结束后驱赶回20~27°C的猪舍,连续42 d;局部睾丸热应激组,3头,睾丸用自制的42°C的温控电热毯加热1 h,结束后驱赶回20~27°C的猪舍;对照组,3头,饲养在20~27°C的猪舍。环境热应激处理结束24 h后和局部睾丸热应激处理6 h后,手术摘取各个猪睾丸并迅速切成小块,部分冻存于液氮,用于提取总RNA和总蛋白,部分置于Bouin’s固定液中,用于制作石蜡切片。用qRT-PCR、Western Blot和免疫组织化学方法检测猪睾丸Hsp60、Hsp70、Hsp90和AR的表达与定位。结果:1.qRT-PCR结果显示,环境热应激(37~40°C 42 d)和局部睾丸热应激(42°C 1 h)上调hsp60、hsp70、hsp90和ar mRNA的表达。2.Western Blot结果显示,环境热应激(37~40°C 42 d)和局部睾丸热应激(42°C 1h)上调Hsp60、Hsp70、Hsp90和AR蛋白的表达。3.免疫组织化学结果显示,环境热应激(37~40°C 42 d)和局部睾丸热应激(42°C1 h)诱导Hsp60免疫阳性染色从精母细胞的细胞质转移至精原细胞的细胞核,Hsp70免疫阳性染色从精原细胞和支持细胞的细胞质转移至细胞核,Hsp90在精原细胞和长形精子细胞的免疫阳性染色强度增加,AR在支持细胞的免疫阳性染色强度增加。结论:环境热应激(37~40°C 42 d)和局部睾丸热应激(42°C 1 h)诱导Hsp60、Hsp70和Hsp90在精原细胞和支持细胞的表达增加,提示其在热应激条件下可能保护精原细胞和支持细胞免受热应激损伤。环境热应激(37~40°C 42 d)和局部睾丸热应激(42°C 1 h)诱导支持细胞中AR免疫阳性染色强度增加,且其分子伴侣Hsp70也定位于支持细胞,并与AR趋势一致,推测热应激条件下,高表达的Hsp70可能增强了对AR的抑制,使其对雄激素的敏感性降低,从而影响猪睾丸精子发生。