Previous studies have reported the reproductive toxicity of cadmium (Cd); however, the effect of Cd on spermatogenesis and the underlying mechanism remain to be elucidated. In this study, mouse Leydig TM3 cells were treated with CdCl2 (0, 5, 10 and 50 μM) for 24 h to evaluate cytotoxicity, and C57BL/6 mice were treated intragastrically with 0.4 mL CdCl2 (0, 0.01, 0.05 and 0.1 g/L) for 2 months to investigate changes in spermatogenesis. The results showed that Cd aggravated apoptosis and proliferation in a dose-dependent manner, concomitant with deteriorated spermatogenesis and testosterone synthesis. For mechanism exploration, RNA-seq was used to profile alterations in gene expression in response to Cd, and the results indicated focus on P53/JNK signalling pathways and membrane proteins. We found that P53/JNK signalling pathways were activated upon Cd treatment, with the Cd-triggered downregulation of the vdac2 gene. P53/JNK pathway blockade ameliorated the Cd-induced inhibition of steroidogenic acute regulatory protein (STAR) expression and testosterone synthesis. Additionally, vdac2 knockdown in TM3 cells contributed to the phosphorylation of JNK/P53 and reduced the testosterone content. Vdac2 overexpression rescued the aforementioned Cd-induced events. Collectively, our study identified an innovative biomarker of Cd exposure in mice. The results demonstrated that vdac2 downregulation inhibits spermatogenesis via the JNK/P53 cascade. This finding may contribute to our understanding of the regulatory mechanism of Cd reproductive toxicity and provide a candidate list for sperm abnormality factors and pathways.

中文翻译：

---

vdac2 的下调通过 JNK 和 P53 信号传导抑制暴露于镉的小鼠的精子发生

以前的研究报告了镉（Cd）的生殖毒性；然而，Cd 对精子发生的影响及其潜在机制仍有待阐明。在本研究中，小鼠 Leydig TM3 细胞用 CdCl2（0、5、10 和 50 μM）处理 24 小时以评估细胞毒性，C57BL/6 小鼠用 0.4 mL CdCl2（0、0.01、0.05 和 0.1 g /L) 2 个月以研究精子发生的变化。结果表明，镉以剂量依赖性方式加重细胞凋亡和增殖，伴随着精子发生和睾酮合成的恶化。对于机制探索，RNA-seq 用于分析响应 Cd 的基因表达变化，结果表明重点关注 P53/JNK 信号通路和膜蛋白。我们发现 P53/JNK 信号通路在 Cd 处理后被激活，Cd 触发了 vdac2 基因的下调。P53/JNK 通路阻断改善了 Cd 诱导的类固醇生成急性调节蛋白 (STAR) 表达和睾酮合成的抑制。此外，TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。与 Cd 触发的 vdac2 基因下调。P53/JNK 通路阻断改善了 Cd 诱导的类固醇生成急性调节蛋白 (STAR) 表达和睾酮合成的抑制。此外，TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。与 Cd 触发的 vdac2 基因下调。P53/JNK 通路阻断改善了 Cd 诱导的类固醇生成急性调节蛋白 (STAR) 表达和睾酮合成的抑制。此外，TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。P53/JNK 通路阻断改善了 Cd 诱导的类固醇生成急性调节蛋白 (STAR) 表达和睾酮合成的抑制。此外，TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。P53/JNK 通路阻断改善了 Cd 诱导的类固醇生成急性调节蛋白 (STAR) 表达和睾酮合成的抑制。此外，TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。TM3 细胞中的 vdac2 敲低有助于 JNK/P53 的磷酸化并降低睾酮含量。Vdac2 过表达挽救了上述 Cd 诱导的事件。总的来说，我们的研究确定了一种创新的小鼠 Cd 暴露生物标志物。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。结果表明，vdac2 下调通过 JNK/P53 级联抑制精子发生。这一发现可能有助于我们了解 Cd 生殖毒性的调控机制，并为精子异常因素和途径提供候选清单。