本实验旨在探究褪黑素(Melatonin,MLT)缓解异常光照诱导的小鼠睾丸损伤的分子机制。将50只雄性C57小鼠随机分为5组:正常光照组(LD组)、反向光照组(DL组)、反向光照+褪黑素组(MDL组)、持续光照组(LL组)、持续光照+褪黑素组(MLL组),建立反向光照和持续光照模型,并结合外源性MLT补充实验。使用精子分析仪检测小鼠附睾内精子质量,对小鼠睾丸进行HE染色和TUNEL染色,同时,通过免疫荧光和蛋白质免疫印迹检测小鼠睾丸生殖细胞标志物DDX4和雄激素受体蛋白的表达情况,并对小鼠睾丸组织进行转录组测序。结果显示:MLT显著缓解了异常光照对于睾丸发育损伤的影响,并缓解了附睾精子质量的下降,同时降低了小鼠睾丸内生精细胞的凋亡,并抑制了DDX4和雄激素受体蛋白表达水平的下降。RNA-seq结果显示,LD vs DL组有110个差异基因,LD vs LL组有148个差异基因,DL vs MDL组有16个差异基因,LL vs MLL组有7个差异基因,筛选出了与性腺发育有关的基因(Tnp1、Tnp2、Spata19、Eno4)和MLT合成相关的基因(Ptgds、Eno1b、Hspb9)通路,并通过GO和KEGG分析发现,这些差异表达基因显著富集于糖酵解通路、胆固醇代谢、类固醇生成、皮质醇的合成和分泌、精子轴突体组装、精子细胞发育、凋亡调控、活性氧的代谢等信号通路。由以上可知,MLT通过调控DDX4和雄激素受体表达,影响小鼠睾丸生殖细胞发育及雄激素合成信号通路。