銅暴露可損害雄性動(dòng)物生殖系統(tǒng)。本試驗(yàn)將20只20日齡雄性大鼠隨機(jī)分為4組,每組5只,分別飼喂含不同銅含量的飼料:對(duì)照組（15 mg/kg）、高銅Ⅰ組（30 mg/kg）、高銅Ⅱ組（60 mg/kg）和高銅Ⅲ組（120 mg/kg）,連續(xù)飼喂6個(gè)月,采集大鼠睪丸組織,以探討長(zhǎng)期高銅暴露對(duì)大鼠睪丸的影響。進(jìn)行H&E染色以觀(guān)察睪丸組織形態(tài)學(xué)變化,使用qRT-PCR檢測(cè)睪丸自噬相關(guān)基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、ATG5、Beclin1、p62的表達(dá),使用Western-blot法檢測(cè)睪丸自噬相關(guān)蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表達(dá)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,大鼠體重、睪丸重量及睪丸系數(shù)無(wú)顯著差異;隨著飼料銅含量升高,睪丸組織損傷加劇;高銅組自噬相關(guān)基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Beclin1和p62的mRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)（P<0.05）,而ATG5 mRNA表達(dá)水平呈上調(diào)趨勢(shì),但無(wú)顯著差異（P>0.05）,自噬相關(guān)蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表達(dá)水平顯著上調(diào)（P<0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明,長(zhǎng)期高銅暴露可誘導(dǎo)雄性大鼠睪丸組織病理學(xué)損傷及... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)獸醫(yī)科學(xué). 2020,50(07)北大核心CSCD

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高銅對(duì)大鼠睪丸組織病理學(xué)的影響（比例尺50m)

銅通過(guò)銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)入細(xì)胞，有研究發(fā)現(xiàn)銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在睪丸組織中高表達(dá)[19]。此外，在過(guò)量銅暴露的小鼠睪丸組織發(fā)現(xiàn)，睪丸組織銅含量升高[4]。因而，高銅暴露的大鼠可能導(dǎo)致睪丸組織過(guò)量的銅沉積，并在銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用下進(jìn)入細(xì)胞，過(guò)量的銅在細(xì)胞內(nèi)沉積導(dǎo)致細(xì)胞損傷[20-22]。有研究發(fā)現(xiàn)，慢性銅暴露的小鼠睪丸組織出現(xiàn)嚴(yán)重的空化，曲細(xì)精管出現(xiàn)較大的不規(guī)則空隙，精原細(xì)胞和精母細(xì)胞數(shù)量減少，而睪丸系數(shù)無(wú)顯著差異；此外，在高銅暴露的小鼠中發(fā)現(xiàn)，精子的活力及運(yùn)動(dòng)能力下降，畸形率升高[4,15]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高銅誘導(dǎo)大鼠體重及睪丸重量下降但無(wú)顯著差異，睪丸系數(shù)無(wú)顯著差異。同時(shí)，H&E染色發(fā)現(xiàn)睪丸組織病理學(xué)損傷嚴(yán)重。因此推測(cè)，高銅可在不影響體重，睪丸重量及睪丸系數(shù)的情況下誘導(dǎo)睪丸組織病理學(xué)損傷，進(jìn)而導(dǎo)致精子生成障礙。圖3 高銅對(duì)大鼠睪丸自噬相關(guān)蛋白Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和ATG5相對(duì)表達(dá)水平的影響

圖2 高銅對(duì)大鼠睪丸自噬相關(guān)基因LC3I、LC3II、ATG5、Beclin1和p62的mRNA相對(duì)表達(dá)水平的影響自噬程序的執(zhí)行和調(diào)控是通過(guò)自噬相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。LC3以L(fǎng)C3Ⅰ的形式溶解于細(xì)胞質(zhì)中，發(fā)生自噬時(shí)，LC3Ⅰ與磷脂酰乙醇胺綴合形成LC3Ⅱ，聚集于自噬體膜上，被認(rèn)為是研究細(xì)胞自噬的特異標(biāo)志物。因此，LC3Ⅱ可反映自噬的活性，通過(guò)免疫印跡檢測(cè)LC3II已成為監(jiān)測(cè)自噬及包括自噬細(xì)胞死亡在內(nèi)的自噬相關(guān)過(guò)程的可靠方法[23]。Beclin1是自噬機(jī)制的核心組件，通過(guò)激活Vps34在調(diào)節(jié)自噬過(guò)程中起著核心作用[24]。p62是自噬的經(jīng)典受體，參與了泛素化蛋白的蛋白酶體降解[25]。在各種誘導(dǎo)蛋白毒性的條件下，p62可能通過(guò)LC3參與多聚泛素化蛋白聚集與自噬機(jī)制的連接[26]。ATG5參與自噬性囊泡形成，通過(guò)一個(gè)泛素樣的偶聯(lián)系統(tǒng)與ATG12偶聯(lián)，ATG12-ATG5結(jié)合物作為一種類(lèi)似于e3的酶，是脂化ATG8家族蛋白及其與囊泡膜的聯(lián)系所必需的[27]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，大鼠睪丸中自噬相關(guān)基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Beclin1和p62的m RNA表達(dá)水平顯著上調(diào)，ATG5的m RNA表達(dá)水平呈升高趨勢(shì)。同時(shí)，免疫印跡試驗(yàn)結(jié)果顯示，自噬相關(guān)蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表達(dá)水平顯著上調(diào)。因此，高銅通過(guò)誘導(dǎo)LC3表達(dá)水平上調(diào)提高睪丸自噬活性，通過(guò)上調(diào)p62的轉(zhuǎn)錄水平以加速泛素化蛋白的蛋白酶體降解，并且p62可能通過(guò)LC3參與多聚泛素化蛋白聚集，Beclin1轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)可能激活Vps34參與自噬的調(diào)節(jié)，ATG5的轉(zhuǎn)錄及翻譯水平上調(diào)可能參與自噬囊泡的形成。以上試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，高銅可誘導(dǎo)大鼠睪丸自噬發(fā)生。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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