褪黑素(melatonin，MLT)，化学名为N-乙酰-5-甲氧基-色胺，由松果腺合成和分泌的神经内分泌激素，可弥散穿透各种生理屏障。MLT对生物的昼夜节律、性成熟及生殖、免疫反应与氧化应激等均有调节作用。在之前的研究中，我们在体外用细胞组织培养的方法表明，通过添加MLT可以促进绵羊SSCs分化为单倍体的效率。本项研究中，我们用2月龄绵羊睾丸组织3D培养的方法模拟体内的条件，来验证MLT在体内对绵羊精子发生的作用。结果显示，与对照组相比，MLT组单倍体分化效率显著提高，培养基中睾酮浓度也升高，并且将得到的单倍体进行单精注射入绵羊卵母细胞后，成功发育到了囊胚。这些结果说明，MLT可以通过促进睾酮分泌进而促进绵羊SSCs的分化。　　睾酮在精子发生过程中起着至关重要的作用，MLT可以促进睾酮的分泌，但是其机制还不明确，因此在接下来的研究中，我们主要研究MLT促进绵羊睾酮分泌的分子机制。睾酮主要由睾丸内Leydig cells分泌。研究表明MLT能够调节Leydig cells的分泌功能，并且睾丸内Sertoli cells分泌的细胞因子对Leydigcells的分泌功能起重要调节作用，其中对睾酮有重要调节作用的细胞因子有SCF, IGF-1以及estrogen。本研究应用10-7M浓度MLT处理共培养绵羊睾丸体细胞(Sertoli cells∶ Leydig cell3∶1)48h，相比单独Leydig cells培养能够显著增加睾酮的含量，并且上调细胞因子SCF和IGF-1而抑制estrogen的表达。Sertoli cells单独培养添加MLT膜受体(MT1，MT2)与核膜受体(RORα)抑制剂的结果表明，MLT通过膜受体促进IGF-1表达而抑制estrogen的表达，通过RORα促进SCF的分泌。此外，MLT处理共培养的细胞中，SCF受体c-kit、IGF-1 receptor表达上调而estrogen receptor下调。以上结果表明，MLT能够通过其受体促进绵羊Sertoli cells的分泌功能，间接促进Leydig cells睾酮的分泌。