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平原人进入高原(海拔3000米以上地区)后易发生急性高原病(轻型急性高原病、肺水肿和脑水肿)。高海拔低氧环境影响男性生殖系统健康,如精子密度降低、精子活率下降、精子畸形率增加,血中睾酮水平下降等。大量文献报道低氧环境使动物生精细胞凋亡。但低氧环境促使生精细胞凋亡的机制尚未明确。本研究采用低压氧舱模拟海拔建立低氧动物模型,分为3、7、14和28天常氧和低氧组。用ELISA法检测血清睾酮(T)、游离睾酮(FT)、卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)水平,计数附睾精子悬液中精子数、活率及畸形率,流式细胞技术分析精子的发育,TUNEL法检测睾丸组织生精细胞凋亡数量,免疫组化、RT-PCR和Western blot检测睾丸组织HIF-1α、VEGF和EPO的表达,CD31免疫组化检测睾丸组织微血管密度(MVD)。与对应的常氧组相比：低氧3天组T、FT、FSH和LH浓度升高(P<0.05),低氧14天组T及LH浓度降低(P<0.05)；低氧7和14天组精子数及精子活率下降(P<0.05),低氧各组精子畸形率升高(P<0.05)；流式细胞技术显示低氧3天组次单倍体细胞数量增多(P<0.01),单倍体细胞数量减少(P<0.05),二倍体细胞未有显著变化,二倍体与四倍体间的细胞数量增多(P<0.05),四倍体细胞数量显著减少(P<0.05)；低氧7、14和28天组凋亡指数(AI)升高;睾丸组织免疫组化显示低氧各组HIF-1α表达增加(P<0.05),低氧7、14和28天组VEGF表达增加(P<0.05),低氧7天组EPO表达增加(P<0.05),低氧7和14天组MVD升高(P<0.05)；睾丸组织RT-PCR显示低氧28天组HIF-1a mRNA转录水平升高,低氧各组VEGF mRNA转录水平升高,EPO mRNA低氧3和7天组转录水平升高,低氧14和28天组转录水平下降(P<0.05)；Western blot显示低氧7、14和28天组HIF-1α蛋白表达增加(P<0.05),低氧各组VEGF蛋白表达增加(P<0.05),EPO蛋白未有显著变化；相关分析表明：低氧3天组HIF-1α的表达与T呈负相关(r=-0.999,P=0.035),低氧14天组精子畸形率与AI呈正相关(r=0.933,P=0.007),低氧28天组HIF-1α的表达与AI呈正相关(r=0.791,P=0.042),FT与精子活率呈正相关(r=0.680,P=0.044)。模拟海拔5000米急性低氧小鼠下丘脑-腺垂体-睾丸轴激素释放增加可促进精子发育,但精子畸形率增加：慢性低氧小鼠睾丸组织HIF-1α的高表达可引起生精细胞凋亡增加。