【摘要】：硬骨魚類繁殖受到內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)控,其中孕激素在雄魚精子發(fā)生過程中起重要作用,促進(jìn)精液排放,提高精子活力。所有養(yǎng)殖魚類幾乎都存在繁殖機(jī)能障礙,人工養(yǎng)殖的大菱鲆精液排放量少,精子存活時(shí)間短嚴(yán)重制約人工養(yǎng)殖的發(fā)展。因此研究孕激素在大菱鲆精子發(fā)生過程中的作用既對(duì)闡明硬骨魚類繁殖內(nèi)分泌機(jī)制具有重要意義,又能針對(duì)大菱鲆人工養(yǎng)殖技術(shù)提供理論基礎(chǔ)。本論文以人工養(yǎng)殖的從生長期至繁殖期的大菱鲆為研究對(duì)象,運(yùn)用組織學(xué),激素放射免疫測定和酶聯(lián)免疫吸附法,分子生物學(xué)方法,熒光定量,原位雜交和精子參數(shù)分析方法,將大菱鲆孕激素合成關(guān)鍵酶的表達(dá),孕激素水平變化及孕激素受體的表達(dá)模式與整個(gè)精巢發(fā)育過程中精巢結(jié)構(gòu)和生殖細(xì)胞類型的變化相結(jié)合進(jìn)行研究,分析孕激素及其受體對(duì)大菱鲆精子發(fā)生過程中的作用,主要研究結(jié)果如下:1.組織學(xué)觀察表明大菱鲆精巢屬于小葉型,精原細(xì)胞主要但不局限分布于生殖上皮邊緣區(qū)域。生長期大菱鲆精巢在6-14月齡為精原細(xì)胞增殖期,精小葉體積小,生殖上皮形成的隔間厚,雄性分化標(biāo)記基因amh的表達(dá)量顯著升高;16-22月齡為減數(shù)分裂期,初級(jí)精母細(xì)胞標(biāo)記基因sycp3表達(dá)量和生殖細(xì)胞標(biāo)記基因dazl的表達(dá)量顯著增加并持續(xù)高表達(dá)。大菱鲆進(jìn)入繁殖期后,根據(jù)生殖上皮形態(tài)和占主導(dǎo)地位的生殖細(xì)胞類型將大菱鲆整個(gè)繁殖周期分為III-VI期四個(gè)階段。III期精巢中精小葉之間排列緊密,由完整的生殖上皮相分隔,小葉中主要出現(xiàn)的是初級(jí)精母細(xì)胞第一次減數(shù)分裂形成次級(jí)精母細(xì)胞;IV期有少量生殖上皮出現(xiàn)破裂,輸精管部分的面積擴(kuò)大,靠近輸精管位置的精小葉中的部分精子細(xì)胞變態(tài)形成成熟精子;V期大量生殖上皮變薄斷裂形成巨大的小葉腔,與輸精管相連,成熟精子匯入小葉腔流向輸精管排出體外;VI期精巢退化,精巢邊緣生殖上皮重新生長分隔形成新的精小葉,細(xì)胞類型主要為精母細(xì)胞和少量精原細(xì)胞,精巢中央殘余少量成熟精子。2.在生長期大菱鲆血清中,孕激素P4和DHP,雄激素T和11-KT的含量都在精原細(xì)胞增殖期較低,在精母細(xì)胞減數(shù)分裂起始階段開始顯著升高,在減數(shù)分裂結(jié)束主要細(xì)胞類型為精子細(xì)胞時(shí)顯著下降。另外,P4向DHP和雄激素方向轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶P450c17-I和P450c17-II在精原細(xì)胞增殖期顯著高表達(dá),為在減數(shù)分裂起始階段合成高水平的DHP,T和11-KT提供條件。3.孕激素核受體pgr在生長期大菱鲆精原細(xì)胞增殖期表達(dá)量顯著增加,在減數(shù)分裂期持續(xù)高表達(dá),與DHP的水平變化一致。而孕激素膜受體m PRα,pgrmc1和pgrmc2在減數(shù)分裂期后期才開始顯著增加。推測在大菱鲆中,高水平的DHP通過調(diào)節(jié)pgr的轉(zhuǎn)錄水平啟動(dòng)并維持減數(shù)分裂的正常進(jìn)行,而m PRα,pgrmc1和pgrmc2在減數(shù)分裂后期才開始發(fā)揮作用。4.繁殖周期中,P4,DHP和T在血清中的含量隨精巢發(fā)育顯著升高,精巢退化時(shí)顯著下降,P450c17-I和P450c17-II的表達(dá)量與DHP含量具有相同的表達(dá)時(shí)序。表明在整個(gè)繁殖周期中,不斷有膽固醇通過一系列轉(zhuǎn)化合成P4,再通過P450c17-I和P450c17-II轉(zhuǎn)化成DHP和T促進(jìn)繁殖周期的進(jìn)行。另外,P4和DHP含量高的雄魚,其精子存活率也高,進(jìn)一步證明高濃度P4和DHP促進(jìn)精子成熟。5.排精期,pgr在精巢中高表達(dá),定位在精子細(xì)胞上,表明在繁殖期大菱鲆中,pgr的主要作用是通過基因組作用介導(dǎo)DHP促進(jìn)減數(shù)分裂和精子細(xì)胞變態(tài)成熟,在成熟的精子中不發(fā)揮作用。m PRα和pgrmc2在成熟精子中的表達(dá)量顯著高于在精巢中的表達(dá)量,且在質(zhì)量高的精子組中的表達(dá)量顯著高于質(zhì)量低的精子組,推測這兩種膜受體通過高表達(dá)介導(dǎo)孕激素非基因組作用影響精子質(zhì)量。
【圖文】：

合成的(Borg, 1994)。在鮭科魚類中，雄魚體內(nèi)的11-KT水平顯著高于雌魚(Simpson and Wright, 1977; Truscott et al., 1986)，認(rèn)為11-KT是促進(jìn)精子發(fā)生過程中起主導(dǎo)作用的的雄激素，其對(duì)精小葉的構(gòu)建，精原細(xì)胞分裂直至精子成熟都具有調(diào)節(jié)作用，另外，在誘導(dǎo)雌性性逆轉(zhuǎn)中也發(fā)揮重要作用(Borg, 1994)。與11-KT不同，T在排卵期的雌魚體內(nèi)也有較高水平。T在雌雄兩種性別的魚中的表達(dá)水平的高低與魚的種類有關(guān)(Rosenblum et al., 1985; Prat et al., 1990;Mayer et al., 1992) 。 T 可以向以下幾個(gè)方向轉(zhuǎn)換： 1 通過 5 合成酶生成5 -DHT(Langlois et al., 2010)；2 通過5β還原酶生成5β-二氫睪酮（5β-DHT）(Mendonca et al., 2016)；3通過cyp19生成雌二醇（E2）(Kowalewska-Luczak et al.,2006)；4 通過11β-H和11β-HSD生成11-KT。因此，T是合成E2和11-KT的前體。魚體在最早期發(fā)育階段產(chǎn)生的雌激素都是由雄激素轉(zhuǎn)化而來的。另外T可能還對(duì)雌魚的第二性征發(fā)育和性行為有作用，因此雌魚血液中的T濃度有時(shí)保持相當(dāng)高的水平（圖1.1）。

因此17，，20裂解酶是合成雌二醇和雄激素的必要條件(Chen et al., 2013a)。因此目前認(rèn)為P450c17是DHP，雄激素等相關(guān)性類固醇激素合成的關(guān)鍵酶(Halm etal., 2003)(圖1.2，1.3)。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S917.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630501