本文選題：支持細(xì)胞 + 緊密連接　； 參考：《第三軍醫(yī)大學(xué)》2008年博士論文

【摘要】： 每個(gè)睪丸支持細(xì)胞(Sertoli細(xì)胞)與30~50個(gè)生殖細(xì)胞相聯(lián)系,Sertoli細(xì)胞與生精細(xì)胞共同構(gòu)成睪丸的精曲小管, Sertoli細(xì)胞不僅在結(jié)構(gòu)上為生精細(xì)胞的分化成熟提供支架,供給生精過(guò)程所需的能量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);同時(shí)可分泌如轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類(lèi)、調(diào)節(jié)蛋白類(lèi)、生長(zhǎng)因子類(lèi)、類(lèi)固醇類(lèi)等數(shù)十種物質(zhì)參與生精細(xì)胞的分化成熟,具有精細(xì)的協(xié)調(diào)作用,保證精子發(fā)生的正常有序進(jìn)行。Sertoli細(xì)胞之間接近基底水平的緊密連接是血睪屏障主要結(jié)構(gòu)成分,在精子發(fā)生過(guò)程中,細(xì)線前期和細(xì)線期精母細(xì)胞必須不斷從曲細(xì)精管上皮的基底部穿越血睪屏障向腺腔部分遷移,并分化為單倍體精細(xì)胞,生殖細(xì)胞的遷移過(guò)程包含了細(xì)胞間緊密連接(TJs)和黏附連接(AJs)精細(xì)的動(dòng)力學(xué)變化:時(shí)相性“關(guān)閉”和“開(kāi)放”。如果能干擾Sertoli細(xì)胞間的連接,勢(shì)必使正常的精子排放受到影響。這可能成為男性避孕措施的有效途徑。 閉鎖因子是組成緊密連接的關(guān)鍵膜蛋白,該蛋白由4個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域,2個(gè)胞外環(huán),1個(gè)胞內(nèi)環(huán),1個(gè)小NH2-末端胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域,1個(gè)大的COOH-末端胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域組成。其第1個(gè)胞外環(huán)發(fā)揮細(xì)胞黏附作用,其第2個(gè)胞外環(huán)可干擾上皮細(xì)胞株中緊密連接屏障的裝配。它的任何改變均可破壞TJs,從而破壞AJs,而TJs在精子的成熟和釋放中起著關(guān)鍵性的作用。細(xì)胞間的TJs廣泛存在于各類(lèi)組織細(xì)胞中,如果非靶向地干擾閉鎖因子功能,可能導(dǎo)致機(jī)體其它組織細(xì)胞間TJs屏障的非特異性功能損害,出現(xiàn)嚴(yán)重副作用。為此,將對(duì)應(yīng)閉鎖因子的多肽與靶向作用于Sertoli細(xì)胞的特異性分子耦合,通過(guò)特異性靶向干擾睪丸內(nèi)Sertoli細(xì)胞間TJs蛋白的功能狀態(tài),才能特異性抑制或干擾精子發(fā)生和排放過(guò)程,達(dá)到可逆性避孕目的。卵泡刺激素(FSH)是女性卵泡成熟和男性精子發(fā)生必須的糖蛋白。在男性,FSH受體僅存在于Sertoli細(xì)胞胞膜上,FSH由α、β兩個(gè)亞單位組成,其中α-亞單位與LH、HCG等激素具有共同序列,而β-亞單位具有種屬和激素特異性。 本研究選擇僅有受體結(jié)合活性,但無(wú)激素生物活性的FSH-β亞單位中的部分序列,與編碼閉鎖因子中第二個(gè)胞外環(huán)發(fā)揮緊密連接功能的相應(yīng)基因序列進(jìn)行基因重組,通過(guò)畢赤酵母真核表達(dá)獲得融合蛋白,以期獲得可靶向干擾Sertoli細(xì)胞功能,從而干擾精子生成達(dá)到避孕的目的。 本研究?jī)?nèi)容主要分三個(gè)部分:①pPIC9KFSH Occludin酵母表達(dá)載體的構(gòu)建。利用RT-PCR技術(shù),從小鼠新鮮腦組織中提取總RNA擴(kuò)增獲得FSH-β亞單位,同法從小鼠新鮮睪丸組織中提取總RNA擴(kuò)增occludin。通過(guò)部分重疊PCR擴(kuò)增,獲得含F(xiàn)SH-β亞單位特定基因序列和閉鎖因子第2個(gè)胞外環(huán)序列的耦合片段,NotⅠ+EcoRⅠ雙酶切pPIC9K質(zhì)粒及目的片段后分別鋪膠回收,連接過(guò)夜。所構(gòu)建載體均轉(zhuǎn)化大腸桿菌,快速抽提陽(yáng)性質(zhì)粒DNA,酶切及測(cè)序鑒定。②FSH Occludin蛋白在畢赤酵母中表達(dá)、純化及活性初步鑒定。構(gòu)建載體以電穿孔法轉(zhuǎn)染酵母菌GS115,依次進(jìn)行G418篩選,PCR篩選鑒定、Mut篩選及小量搖瓶培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),尋找高拷貝菌株與表達(dá)蛋白的最佳收獲時(shí)段,篩選結(jié)束后大量搖菌,于最佳時(shí)段收獲上清液,經(jīng)超濾濃縮、分子篩純化后將所收集樣品冷凍抽干備用。純化后蛋白用SDS-PAGE、Western-Blot鑒定,并用免疫組化法檢測(cè)其生理活性。③FSH-occludin融合蛋白避孕效應(yīng)的研究。本研究將FSH-occludin融合蛋白皮下注射Balb/c小鼠,取各時(shí)期動(dòng)物血清,應(yīng)用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)性激素睪酮和FSH的濃度并監(jiān)測(cè)血清抗體滴度的變化,并用光鏡和電鏡觀察了融合蛋白所導(dǎo)致睪丸組織的免疫性病理變化,動(dòng)物免疫結(jié)束后合籠檢測(cè)其免疫性避孕效應(yīng)與可逆性。 研究的主要實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果如下: 1.通過(guò)生物信息學(xué)分析設(shè)計(jì)合成引物,采用RT-PCR技術(shù)分別從小鼠腦組織和睪丸組織成功擴(kuò)增出FSH和Occludin的cDNA序列,PCR擴(kuò)增出FSH-β亞單位33-100aa(68 aa)及Occludin 207-228aa(22 aa)和197aa-241aa(45 aa)區(qū)域的3個(gè)目的片段,通過(guò)部分重疊雙重PCR法獲得閉鎖因子第二個(gè)胞外環(huán)序列和FSH-β亞單位基因序列的耦合片段,酶切連接后構(gòu)建了2種載體(pPIC9K-6822與pPIC9K-6845),本研究將編碼FSH-β亞單位上36及39位氨基酸上的TGT(半胱氨酸)突變成TCT(絲氨酸)使其與受體的結(jié)合不受影響,但減少了其生物激動(dòng)劑的活性。經(jīng)測(cè)序證實(shí)完全符合預(yù)想設(shè)計(jì)。 2.將表達(dá)載體采用單交換的整合方式電轉(zhuǎn)化畢赤酵母菌株GS115,篩選高拷貝重組轉(zhuǎn)化子,經(jīng)SDS-PAGE和Western blot分析證實(shí)獲得了重組蛋白,完成了FSH-Occludin融合蛋白的酵母表達(dá)、純化及免疫組化生物活性鑒定。 3.將融合蛋白免疫Balb/c雄鼠,對(duì)照組注射PBS。免疫后實(shí)驗(yàn)組出現(xiàn)特異性IgG抗體,血清中促卵泡生成激素激素(FSH)及睪酮(T)水平各組無(wú)明顯差異。實(shí)驗(yàn)組小鼠睪丸曲細(xì)精管管腔內(nèi)的精子數(shù)以及附睪尾部精子數(shù)相對(duì)PBS組明顯減少,電鏡下觀察到免疫組支持細(xì)胞與生精細(xì)胞的緊密連接被打開(kāi),失去依托關(guān)系,生精細(xì)胞之間有較大間隙。結(jié)果證實(shí)重組蛋白可靶向性干擾Sertoli細(xì)胞的TJs,實(shí)驗(yàn)組受孕率、產(chǎn)仔率明顯低于對(duì)照組且其避孕效應(yīng)具有可逆性。重組蛋白具有良好的靶向性,90d后免疫組的受孕率及產(chǎn)仔數(shù)均有不同程度的恢復(fù)符合可逆性避孕的研究設(shè)想。 由此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出Occludin的第2個(gè)胞外環(huán)確是可以干擾細(xì)胞之間的TJs,而且第2個(gè)胞外環(huán)中的外部區(qū)域在緊密連接中有著非常重要的作用。融合蛋白能靶向干擾Sertoli cell的TJs從而干擾精子生成且其避孕效應(yīng)具有可逆性。本研究的實(shí)施為開(kāi)辟一種安全、高效、可逆的理想避孕途徑奠定理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[Abstract]:In the process of spermiogenesis , it is necessary for the spermatogenic cells to migrate from the basal bottom of the epithelium to the glandular cavity and to differentiate into haploid sperm cells . In the process of spermary , the fine line and the fine line stage spermatocytes must constantly migrate from the basal bottom of the epithelium of the convoluted tubules to the glandular cavity and differentiate into haploid sperm cells .


A close - linked membrane protein is composed of four transmembrane domains , two extracellular loops , one cell inner ring , one small NH2 - terminal cytoplasmic domain and one large COOH - terminal cytoplasmic domain .


In this study , only receptor binding activity is selected , but the partial sequences of FSH - 尾 subunit without hormone bioactivity are recombined with corresponding gene sequences which function closely with the second extracellular loop in the coding blocking factor , and the fusion protein is obtained through the eukaryotic expression of Pichia pastoris , so as to obtain the aim of targeted interfering with Serif cell function , thereby interfering with the generation of sperm to achieve contraception .


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本文編號(hào)：1976021