Sertoli細(xì)胞又稱支持細(xì)胞,是睪丸生精上皮中唯一與生精細(xì)胞接觸的體細(xì)胞。相鄰Sertoli細(xì)胞間及Sertoli細(xì)胞與生精細(xì)胞間通過復(fù)雜的細(xì)胞連接為整個(gè)精子發(fā)生過程提供了重要保障。尤為關(guān)鍵的是,相鄰Sertoli細(xì)胞在生精上皮基底部形成了血睪屏障(blood-testis barrier,BTB)。肌動蛋白Actin及其相關(guān)蛋白,比如WASP(Wiskott-Aldrich syndrome protein),對于維持血睪屏障的完整和穩(wěn)定具有重要的作用。近期研究發(fā)現(xiàn),與WASP同屬WASp家族成員JMY蛋白(junction-mediating and regulatory protein)通過促進(jìn)Actin組裝,降低細(xì)胞黏附,促進(jìn)細(xì)胞的遷移,并且還參與了細(xì)胞內(nèi)吞和囊泡運(yùn)輸過程。然而,目前尚未發(fā)現(xiàn)JMY蛋白與雄性生殖相關(guān)的研究報(bào)道。本課題前期研究中,首次發(fā)現(xiàn):JMY蛋白在小鼠睪丸組織中呈高表達(dá),且主要表達(dá)于Sertoli細(xì)胞。為進(jìn)一步明確JMY蛋白在Sertoli細(xì)胞中的功能,本研究構(gòu)建了Sertoli細(xì)胞特異性Jmy條件型基因敲除小鼠。以該模型為基礎(chǔ),結(jié)合Sertoli細(xì)胞連接調(diào)控機(jī)制的相關(guān)研究,通過生育力比較、精子質(zhì)量分析、形態(tài)學(xué)分析、細(xì)胞連接蛋白檢測、Sertoli細(xì)胞原代培養(yǎng)和細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)比較等手段,進(jìn)一步探索JMY蛋白與Sertoli細(xì)胞連接的相關(guān)性,并闡明JMY在生精過程以及雄性生殖中的作用。本研究發(fā)現(xiàn),Jmy條件基因敲除的雄鼠出現(xiàn)了精子質(zhì)量降低、生育力下降表型;此外,形態(tài)學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)其睪丸生精上皮結(jié)構(gòu)紊亂,生精細(xì)胞脫落,Sertoli細(xì)胞之間細(xì)胞連接的超微結(jié)構(gòu)異常,BTB受損;同時(shí),蛋白水平檢測顯示Sertoli細(xì)胞中細(xì)胞內(nèi)吞相關(guān)蛋白(Clathrin、Caveolin-1)和內(nèi)體相關(guān)蛋白(EEA-1、Rab11)含量增加,細(xì)胞連接蛋白(N-cadherin、β-catenin、Occludin)含量下降,細(xì)胞連接減弱;細(xì)胞表面蛋白經(jīng)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞后,無法進(jìn)行后續(xù)的轉(zhuǎn)運(yùn),逐漸滯留在胞質(zhì)內(nèi),而細(xì)胞連接處信號消失。本論文研究結(jié)果表明,在Sertoli細(xì)胞中,JMY蛋白參與囊泡運(yùn)輸,進(jìn)而調(diào)節(jié)連接蛋白胞內(nèi)運(yùn)輸,維持細(xì)胞連接的動態(tài)穩(wěn)定,影響血睪屏障功能。JMY蛋白缺失并不一定會影響Sertoli細(xì)胞的內(nèi)吞作用,但將阻礙細(xì)胞內(nèi)吞后續(xù)內(nèi)吞小泡的轉(zhuǎn)運(yùn)和早期內(nèi)體的形成,導(dǎo)致內(nèi)吞小泡在細(xì)胞內(nèi)堆積,影響和阻礙連接蛋白的再循環(huán)過程,致使Sertoli細(xì)胞間的連接結(jié)構(gòu)受損,破壞BTB完整性。總之,本論文通過研究Sertoli細(xì)胞特異性Jmy條件型基因敲除小鼠模型,發(fā)現(xiàn)JMY蛋白在調(diào)節(jié)Sertoli細(xì)胞連接和維持BTB功能中扮演了重要的角色;同時(shí),揭示了JMY蛋白與Sorbs 2蛋白及α-Actinin蛋白互相作用,調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架蛋白Actin組裝,共同參與囊泡運(yùn)輸過程的可能性。從臨床角度看,本研究結(jié)果為針對Sertoli細(xì)胞連接的新型靶向藥物即新一代男性避孕藥的研發(fā)提供重要的理論基礎(chǔ)和可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R321
【部分圖文】：

海交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 JMY 蛋白在 Sertoli 細(xì)胞中的功能及其作用機(jī)制研內(nèi)側(cè)大量特殊的肌動蛋白微絲束（specializedActin microfilament）構(gòu)成[13,14]。此可見，在 Sertoli 細(xì)胞中肌動蛋白 Actin 對于維持細(xì)胞連接結(jié)構(gòu)具有極為重要作用。1.3 細(xì)胞連接的動態(tài)重組然而，需要指出的是：Sertoli 細(xì)胞的連接結(jié)構(gòu)并非固定不變，而是一個(gè)動穩(wěn)定的過程。例如，在生精上皮特定的時(shí)期（Stage VIII），Sertoli 細(xì)胞基底部細(xì)胞連接會短時(shí)間的―開放‖和―關(guān)閉‖，以確保前細(xì)線期精母細(xì)胞（preleptotenespermatocyte）穿過 BTB 進(jìn)入近腔小室，進(jìn)一步完成精子發(fā)生（圖 1b、c）；與此同時(shí)，Sertoli 細(xì)胞頂部與精子細(xì)胞的連接也被清除，從而釋放精子（圖 1d）這種短暫的―開放‖和―關(guān)閉‖取決于對細(xì)胞連接的調(diào)控。

上海交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 JMY 蛋白在 Sertoli 細(xì)胞中的功能及其作用機(jī)制研究成新的細(xì)胞連接，從而有利于維持細(xì)胞連接[4,5,15-17]。此外，細(xì)胞內(nèi)新合成的連接蛋白需要通過分泌途徑的囊泡運(yùn)輸，從高爾基體經(jīng)囊泡（以 Rab11 為標(biāo)志）運(yùn)輸至細(xì)胞表面。而 TGF-β、TNF-α、IL-6 信號促進(jìn)內(nèi)體進(jìn)入降解途徑，即形成多泡體/晚期內(nèi)體（multivesicular body/later endosome，MVB，以 Rab7 為標(biāo)志）與溶酶體融合，降解連接蛋白，從而有利于 Sertoli 細(xì)胞清除細(xì)胞連接。

1.5 JMY 蛋白的結(jié)構(gòu)與功能令人感興趣的是，近來研究發(fā)現(xiàn)一類 Actin 相關(guān)蛋白及其調(diào)節(jié)因子，如 Arp 3（Actin-related protein 3）、WASP（Wiskott-Aldrich syndrome protein）等，通過調(diào)控肌動蛋白聚合參與了許多重要的細(xì)胞活動，如質(zhì)膜重組、內(nèi)吞、自噬、囊泡運(yùn)輸、細(xì)胞骨架協(xié)作等，尤為重要的是參與維持 Sertoli 細(xì)胞緊密連接及 BTB 功能[31-33]。值得注意的是，與 WASP 同屬 WASp 家族（Wiskott-Aldrich Syndromefamily）成員的 JMY 蛋白（junction-mediating and regulatory protein）相比這些同家族成員，具有相似的蛋白序列和相同的蛋白功能，并對 Arp2/3 蛋白復(fù)合物的激活起關(guān)鍵作用。從蛋白結(jié)構(gòu)分析來看，JMY 蛋白 N 端為 CC 結(jié)構(gòu)域（coiled-coildomain），可與 p300 蛋白結(jié)合；其蛋白 C 端具有三個(gè) WH2 結(jié)構(gòu)域（WASpHomology 2 domain），可與 Actin 結(jié)合，以及一個(gè) CA 結(jié)構(gòu)域（connector and acidicdomain），可與 Arp2/3 蛋白復(fù)合物結(jié)合（圖 3）[34,35]。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 黃荷鳳;王波;朱依敏;;不孕癥發(fā)生現(xiàn)狀及趨勢分析[J];中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志;2013年09期

本文編號：2857713