本文關(guān)鍵詞：超重刺激損傷雄性成年小鼠生殖系統(tǒng)的SWP機(jī)制

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【摘要】： 超重(hypergravity)現(xiàn)象一直是航空航天人員面臨的主要問(wèn)題之一。超重其物理定義就是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)依K的拉力大于物體所承受重力的現(xiàn)象。宇宙飛船在起飛和再入大氣層階段時(shí)航天員都處于超重狀態(tài)�，F(xiàn)有的文獻(xiàn)的表明在進(jìn)行宇宙空間飛行時(shí),機(jī)體發(fā)生了一系列生理和病理的改變。然而,有限的飛行機(jī)會(huì)和宇宙空間飛行過(guò)程中出現(xiàn)的其他非重力影響因素要求我們建立一個(gè)在地面使用人工重力模擬超重的模型來(lái)研究超重對(duì)機(jī)體生理的影響。本課題我們采用了國(guó)際比較認(rèn)可的“離心機(jī)模型”來(lái)模擬超重現(xiàn)象。 有文獻(xiàn)報(bào)道,宇宙空間飛行對(duì)雄性生殖生理存在許多不利影響。相應(yīng)的“離心機(jī)模型”實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)一定程度的超重刺激會(huì)持續(xù)抑制睪酮分泌和精子的正常生成。然而,其中的發(fā)生機(jī)制尚為被闡明,隨著宇宙空間開(kāi)發(fā)力度的增加,中國(guó)載人航空的發(fā)展,新的登月計(jì)劃的開(kāi)始以及在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)人類(lèi)的月球定居,關(guān)于超重對(duì)人類(lèi)生殖系統(tǒng)的損傷作用,及其發(fā)病機(jī)制,尋找用于治療和預(yù)防這種損傷的藥物靶點(diǎn)都是亟待解決的問(wèn)題。 本課題主要研究?jī)?nèi)容包括: 1.利用“離心機(jī)模型”研究超重刺激對(duì)雄性小鼠生殖系統(tǒng)生理功能的危害。本實(shí)驗(yàn)表明在一定強(qiáng)度的超重(3.3G)刺激下,小鼠的精子數(shù)目和活力都隨著刺激次數(shù)的增加而減少,5天后變化達(dá)到顯著程度,而在這個(gè)過(guò)程中睪丸和體重的變化不明顯;在超重刺激5天后,用western blot實(shí)驗(yàn)檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白caspase-3,促凋亡因子bax和抑制凋亡因子bcl-2的表達(dá),發(fā)現(xiàn)睪丸細(xì)胞發(fā)生了明顯的凋亡,Tunel實(shí)驗(yàn)表明凋亡主要發(fā)生在睪丸間質(zhì)細(xì)胞和精原細(xì)胞;同時(shí)檢測(cè)到血清中睪酮含量明顯下降,但小鼠的性行為能力指標(biāo)“捕捉次數(shù)”變化不明顯。 2.找到超重刺激后小鼠睪丸中所出現(xiàn)的一個(gè)重要的差異蛋白“swiprosin-1”(SWP);并驗(yàn)證和明確該蛋白和超重的關(guān)系。在超重刺激下,睪丸中SWP蛋白的表達(dá)隨著刺激時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,并且隨著刺激強(qiáng)度的增加而增加;免疫組化實(shí)驗(yàn)顯示這種蛋白在小鼠睪丸中主要分布在睪丸間質(zhì)細(xì)胞(Leydig cell)。 3.明確該蛋白超重刺激后表達(dá)變化并非因?yàn)閼?yīng)激引起的。 考慮到接受超重刺激后的動(dòng)物其本身也處于應(yīng)激狀態(tài),為了確定SWP在睪丸中的表達(dá)變化并不是由于動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)下所出現(xiàn)的非特異性改變,我們給予動(dòng)物各種常見(jiàn)的應(yīng)激刺激(冷,熱和缺氧)后發(fā)現(xiàn),SWP在睪丸中的表達(dá)并沒(méi)有發(fā)生明顯改變;在細(xì)胞水平,應(yīng)用長(zhǎng)效、強(qiáng)效的糖皮質(zhì)激素類(lèi)藥物“地塞米松”和小鼠特有的“應(yīng)激激素”皮質(zhì)酮來(lái)作用于原代培養(yǎng)的小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞,SWP蛋白的表達(dá)并沒(méi)有發(fā)生明顯改變。這些結(jié)果提示我們SWP蛋白在睪丸的表達(dá)上調(diào)對(duì)于超重刺激具有特異性。 4.研究該蛋白的表達(dá)變化對(duì)小鼠生殖系統(tǒng)的影響。 通過(guò)使用由慢病毒包裝的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染小鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞的方法在睪丸局部注射該病毒,并以空白病毒作為陰性對(duì)照;當(dāng)SWP表達(dá)被干擾后,局部SWP表達(dá)下調(diào),發(fā)現(xiàn)精子數(shù)目和精子活力明顯下降;同樣方法,使睪丸局部SWP蛋白的表達(dá)上調(diào)后,發(fā)現(xiàn)精子數(shù)目和精子活力也明顯下降了。首先告訴我們超重刺激后SWP蛋白的表達(dá)上調(diào)造成了對(duì)生殖系統(tǒng)的損傷,其次也提示了SWP蛋白的作用并非簡(jiǎn)單地單向地影響小鼠生殖系統(tǒng)的功能,其表達(dá)水平在睪丸中有適宜量,超過(guò)或低于這個(gè)表達(dá)量都會(huì)對(duì)生殖系統(tǒng)造成不利影響。 5.研究該蛋白與Leydig細(xì)胞凋亡之間的關(guān)系。 培養(yǎng)原代的Leydig細(xì)胞,通過(guò)將質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入細(xì)胞,干擾和過(guò)表達(dá)SWP蛋白的表達(dá),通過(guò)檢測(cè)caspase-3剪切體和前體,bax和bcl-2蛋白的表達(dá),結(jié)果顯示SWP蛋白低表達(dá)時(shí)睪丸間質(zhì)細(xì)胞的凋亡減少,而SWP蛋白高表達(dá)時(shí),凋亡的發(fā)生減少。 6.研究該蛋白與一氧化氮之間的關(guān)系。 培養(yǎng)原代的Leydig細(xì)胞,通過(guò)將質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入細(xì)胞,干擾和過(guò)表達(dá)SWP蛋白的表達(dá),結(jié)果顯示SWP蛋白低表達(dá)時(shí)睪丸間質(zhì)細(xì)胞的iNOS表達(dá)增加,相應(yīng)的NO的產(chǎn)生增加而SWP蛋白高表達(dá)時(shí),iNOS表達(dá)下降,NO的產(chǎn)生減少,而eNOS表達(dá)在兩種情況下變化都不明顯。 7.研究該蛋白與睪酮合成之間的關(guān)系。 培養(yǎng)原代的Leydig細(xì)胞,通過(guò)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞,干擾和過(guò)表達(dá)SWP蛋白的表達(dá),結(jié)果顯示SWP蛋白低表達(dá)時(shí)睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌的睪酮增加,而SWP蛋白高表達(dá)時(shí),睪酮的濃度明顯下降,同時(shí)檢測(cè)了細(xì)胞內(nèi)cAMP的含量,未檢測(cè)到明顯變化,提示SWP對(duì)睪酮的分泌有影響但并非通過(guò)影響cAMP。 綜上所述,在超重刺激作用下,雄性小鼠睪丸中SWP蛋白的表達(dá)增加,通過(guò)排除了這是超重刺激時(shí)所伴隨的應(yīng)激引起這種蛋白表達(dá)發(fā)生變化的可能性,認(rèn)為這種蛋白的表達(dá)上調(diào)對(duì)于超重刺激具有特異性。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)SWP的表達(dá)增加可以損傷雄性成年小鼠的生殖系統(tǒng)功能。其中睪丸間質(zhì)細(xì)胞凋亡的增加以及其分泌睪酮的減少可能是SWP蛋白的作用機(jī)制,而睪丸中SWP蛋白表達(dá)下調(diào)時(shí)精子受到損傷的主要原因是iNOS的表達(dá)增加后睪丸中NO含量的增加所導(dǎo)致。本課題為預(yù)防和治療因?yàn)槌匾鸬纳诚到y(tǒng)損傷找到了一個(gè)重要靶標(biāo)蛋白。
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類(lèi)號(hào)】：R85

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 朱道立,王康樂(lè),陳佩林;大鼠和家兔生后發(fā)育各階段比目魚(yú)肌纖維的比較(英文)[J];動(dòng)物學(xué)研究;2004年06期

2 于海玲;金元哲;;前庭-心血管反射[J];生理科學(xué)進(jìn)展;2009年01期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張政;重復(fù)+Gz應(yīng)激致大鼠心肌損傷的生化機(jī)理及低G預(yù)適應(yīng)和茶多酚防護(hù)效果的初步研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2002年

2 周瑛;+Gz重復(fù)暴露對(duì)大鼠心室肌形態(tài)及Cx43蛋白的影響[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2007年

3 李亞平;正加速度暴露下冠脈狹窄小型豬白介素-6和心肌顯微結(jié)構(gòu)的變化[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1206598