Male infertility is an attracting growing concern owing to decline in sperm quality of men worldwide. Phthalates, in particular to di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) or its main metabolite mono-2-ethylhexyl phthalate (MEHP), affect male reproductive development and function, which mainly accounts for reduction in male fertility. Lycopene (LYC) is a natural antioxidant agent that has been recognized as a possible therapeutic option for treating male infertility. Testosterone (T)/androgen receptor (AR) signaling pathway is involved in maintaining spermatogenesis and male fertility. How DEHP causes spermatogenesis disturbance and whether LYC could prevent DEHP-induced male reproductive toxicity have remained unclear. Using in vivo and vitro approaches, we demonstrated that DEHP caused T biosynthesis reduction in Leydig cell and secretory function disorder in Sertoli cell, and thereby resulted in spermatogenic impairment. Results also showed that MEHP caused mitochondrial damage and oxidative damage, which imposes a serious threat to the progress of spermatogenesis. However, LYC supplement reversed these changes. Mechanistically, DEHP contributed to male infertility via perturbing T/AR signaling pathway during spermatogenesis. Overall, our study reveals critical role for T/AR signal transduction in male fertility and provides promising insights into the protective role of LYC in phthalate-induced male reproductive disorders.

由于全世界男性精子质量的下降，男性不育症越来越受到关注。邻苯二甲酸盐，特别是邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）或其主要代谢物邻苯二甲酸单-2-乙基己基酯（MEHP），会影响男性生殖发育和功能，这主要是导致男性生育能力下降的原因。番茄红素 (LYC) 是一种天然抗氧化剂，已被公认为治疗男性不育症的一种可能的治疗选择。睾酮 (T)/雄激素受体 (AR) 信号通路参与维持精子发生和男性生育能力。DEHP 如何导致精子发生障碍以及 LYC 是否可以预防 DEHP 引起的男性生殖毒性仍不清楚。使用体内和体外方法，我们证明了 DEHP 导致睾丸间质细胞 T 生物合成减少和支持细胞分泌功能障碍，从而导致生精功能障碍。结果还表明，MEHP引起线粒体损伤和氧化损伤，严重威胁精子发生的进程。然而，LYC 补充剂逆转了这些变化。从机制上讲，DEHP 通过在精子发生过程中扰乱 T/AR 信号通路导致男性不育。总体而言，我们的研究揭示了 T/AR 信号转导在男性生育能力中的关键作用，并为 LYC 在邻苯二甲酸盐诱导的男性生殖障碍中的保护作用提供了有希望的见解。这对精子发生的进程造成了严重的威胁。然而，LYC 补充剂逆转了这些变化。从机制上讲，DEHP 通过在精子发生过程中扰乱 T/AR 信号通路导致男性不育。总体而言，我们的研究揭示了 T/AR 信号转导在男性生育能力中的关键作用，并为 LYC 在邻苯二甲酸盐诱导的男性生殖障碍中的保护作用提供了有希望的见解。这对精子发生的进程造成了严重的威胁。然而，LYC 补充剂逆转了这些变化。从机制上讲，DEHP 通过在精子发生过程中扰乱 T/AR 信号通路导致男性不育。总体而言，我们的研究揭示了 T/AR 信号转导在男性生育能力中的关键作用，并为 LYC 在邻苯二甲酸盐诱导的男性生殖障碍中的保护作用提供了有希望的见解。