メトホルミンは、酸化ストレス誘発性の血液テスティスバリア損傷を緩和することにより、肥満男性の肥沃度を改善します

背景/目的：さまざまな組織の酸化ストレスの増加に関連する肥満は、男性の不妊症の危険因子です。メトホルミンは抗酸化効果があると報告されています。しかし、肥満誘発性の男性の不妊におけるメトホルミンの正確な役割は不明のままです。現在の研究は、メトホルミンの効果を調査し、肥満男性の肥沃度におけるその根本的なメカニズムを特徴付けることを目的としています。 方法：肥満の雄マウスモデルは、マウスに高脂肪食を供給することにより生成されました。その後、マウスを8週間水中でメトホルミンを投与しました。生殖能力、代謝パラメーター、および卵胞刺激ホルモン（FSH）は、それぞれ同居、酵素法、およびELISAによって評価されました。精子形成を保証する血液テスティスバリア（BTB）の完全性の損傷は、透過型電子顕微鏡検査とビオチントレーサーによる免疫蛍光により評価されました。酸化ストレスの評価には、マロンディアルデヒド（MDA）、スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）、および反応性酸素種（ROS）が使用されました。BTB関連のタンパク質は、免疫ブロッティングによって測定されました。核因子κB（NF-κB）は、免疫蛍光により評価されました。 結果：高脂肪性のマウスは、明らかな脂質代謝障害を示し、BTBの完全性を破壊し、生殖機能の低下を示しました。メトホルミンは、男性の肥沃度の減少を緩和し、精巣での異所性脂質沈着の減少、および血清FSHレベルの増加を緩和しました。さらに機械的分析により、メトホルミンはBTB構造と透過性への高脂肪誘導性損傷を改善し、障害のあるBTB関連タンパク質を回復したことが明らかになりました。 結論：メトホルミンは、酸化ストレス誘発BTB損傷を緩和することにより、肥満の男性の肥沃度を改善します。これらの発見は、さまざまな疾患に対するメトホルミンの効果に関する新しい洞察を提供し、男性の不妊症の治療における将来の可能性を示唆しています。

BACKGROUND/AIMS: Obesity, which is related to increased oxidative stress in various tissues, is a risk factor for male infertility. Metformin is reported to have an antioxidant effect; however, the precise role of metformin in obesity-induced male infertility remains unknown. The current study is aimed at exploring the effects of metformin and characterizing its underlying mechanism in the fertility of obese males. METHODS: An obese male mouse model was generated by feeding mice with a high-fat diet; then, the mice were administered metformin in water for 8 weeks. Reproductive ability, metabolic parameters, and follicle-stimulating hormone (FSH) were assessed by cohabitation, enzymatic methods, and ELISA, respectively. Damage to the integrity of the blood-testis barrier (BTB), which ensures spermatogenesis, was assessed by transmission electron microscopy and immunofluorescence with a biotin tracer. Malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), and reactive oxygen species (ROS) were employed for the assessments of oxidative stress. BTB-related proteins were measured by immunoblotting. Nuclear factor κB (NF-κB) was assessed by immunofluorescence. RESULTS: High-fat-diet-fed mice presented evident lipid metabolic disturbances, disrupted BTB integrity, and decreased reproductive function. Metformin alleviated the decrease in male fertility, decreased ectopic lipid deposition in the testis, and increased serum FSH levels. A further mechanistic analysis revealed that metformin ameliorated the high-fat-diet-induced injury to the BTB structure and permeability and restored the disordered BTB-related proteins, which might be associated with an improvement in oxidative stress and a recovery of NF-κB activity in Sertoli cells (SCs). CONCLUSION: Metformin improves obese male fertility by alleviating oxidative stress-induced BTB damage. These findings provide new insights into the effect of metformin on various diseases and suggest future possibilities in the treatment of male infertility.