生物钟基因Bmal1、Per2在血液肿瘤细胞株Raji、Hut-78、OCI-LY8及HL-60中的昼夜表达规律

目的通过检测生物钟基因Bmal1、Per2在血液肿瘤细胞株Raji、Hut-78、OCI-LY8及HL-60细胞中不同时间点的mRNA表达情况,探讨其与血液肿瘤发生发展的可能关系。方法血液肿瘤细胞株Raji、Hut-78、LY-8、HL-60经血清休克法诱导节律后,RT-PCR法检测生物钟基因Bmal1及Per2在不同时间点的mRNA转录水平,以时间为变量分别对其转录量进行余弦函数拟合,通过余弦函数预测基因转录高峰及低谷时段。结果Bmal1和Per2基因表达在OCI-LY8、Hut-78、HL-60细胞中呈现昼夜节律(P<0.05);Raji细胞内Bmal1基因无节律性表达(P>0.05),而Per2基因呈昼夜节律表达(P<0.05)。结论生物钟基因Per2和(或)Bmal1在多种血液肿瘤细胞株内呈昼夜节律性表达,其可能参与血液肿瘤的发生发展。

摩腹联合电针透穴法对失眠大鼠生物钟相关基因及神经递质表达的影响

目的探讨摩腹联合电针透穴法对失眠大鼠生物钟基因Clock、BMAL1、PER1表达及神经递质乙酰胆碱(ACh)、谷氨酸(Glu)含量的影响及可能的作用机制。方法50只SD雄性大鼠随机分为正常组、模型组、摩腹组、电针透穴组和联合组,每组10只。除正常组外,采用腹腔注射对氯苯丙氨酸建立失眠大鼠模型。摩腹组进行腹部按摩,电针透穴组采用平刺法,百会透神庭、三阴交透阴陵泉(双侧)、神门透内关(双侧),电针仪疏密波,频率1Hz/20Hz,联合组摩腹后进行电针透穴治疗,各组均1次/d,连续7d,正常组和模型组不予干预。HE染色观察下丘脑组织神经元细胞形态变化,RT-qPCR检测下丘脑组织Clock、BMAL1、PER1 mRNA表达,免疫组化染色检测下丘脑组织Clock、BMAL1、PER1表达,Western blot检测下丘脑组织Clock、BMAL1、PER1蛋白表达,ELISA检测血清ACh、Glu含量。结果与正常组比较,模型组大鼠入睡潜伏期延长,睡眠持续时间缩短,下丘脑组织细胞结构破坏严重、呈空泡样变化,神经元细胞数量减少,下丘脑组织Clock、BMAL1mRNA和蛋白表达升高,PER1mRNA和蛋白表达降低,血清ACh、Glu含量增加,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,摩腹组、电针透穴组和联合组均能缩短入睡潜伏期,延长睡眠持续时间,改善下丘脑神经元细胞形态,降低下丘脑组织Clock、BMAL1mRNA和蛋白表达,上调PER1mRNA和蛋白表达,减少血清ACh、Glu含量,差异均有统计学意义(P<0.05),以联合组作用最显著(P<0.05)。结论摩腹联合电针透穴法能改善大鼠失眠状况,其机制可能与调控生物钟基因Clock、BMAL1、PER1mRNA和蛋白表达及神经递质含量有关。

生物钟基因调控妊娠并发症及其对子代发育的影响

母体的昼夜节律信号与生物钟基因相互作用可以影响胎盘及胎儿的发育,引发妊娠期糖尿病、子痫前期、流产、早产、子代发育异常等结局。该文综述了生物钟基因与母体、胎盘及胎儿之间的联系,以及如何诱导母胎界面不良妊娠结局的发生,从而预测相关风险对子代的影响,提高临床妊娠并发症的风险管理和疾病控制及预防方案的准确性,为人类生殖健康提供重要指引。

生物钟基因调控干细胞分化的研究进展

生物钟在各类生物中广泛存在,调节生物体的各项生理活动,其主要依赖于生物钟基因的节律性表达。生物钟基因在多种生理过程中发挥重要作用,其中已被证明与组织再生密切相关。干细胞是再生医学的着重关注点,调控干细胞定向分化可实现组织修复再生。已有研究表明生物钟基因是调控干细胞分化的关键因素,因此靶向生物钟基因显示出一定的治疗前景。该文对近年生物钟基因在多种干细胞分化过程中的调控作用及其相关机制研究进行阐述和分析,为再生医学应用方向提供可能思路。

半滑舌鳎生物钟相关基因克隆及在卵巢发育成熟过程中表达特征分析

为阐明生物钟相关基因在半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)卵巢成熟过程中的作用及机制,采集性成熟半滑舌鳎不同发育期的卵巢组织提取总RNA,通过反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术对5个核心生物钟基因Clock1a、Bmal1a、Cry1a、Cry2和Per2的编码区(CDS)序列进行克隆和序列分析。结果显示,Clock1a的CDS序列编码712个氨基酸,序列中有功能性结构域PASD1和PAS11。Bmal1a的CDS序列编码626个氨基酸,序列中有功能性结构域PASD3和PAS11。Cry1a和Cry2的CDS序列分别编码631个、669个氨基酸,序列中均有功能性结构域FAD7。Per2的CDS序列编码1415个氨基酸,序列中有功能性结构域PeriodC和PAS11。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析5个生物钟基因mRNA在性成熟半滑舌鳎卵巢不同发育期的表达特性,发现5个生物钟基因存在性腺发育周年表达规律,且在卵巢Ⅱ期和Ⅲ期相对高表达(P<0.05),在卵巢Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ期相对低表达,这说明生物钟基因对半滑舌鳎的卵巢发育成熟起到重要的调节作用。研究结果为进一步探究生物钟基因调控半滑舌鳎卵巢发育成熟的机制提供了重要参考,为提高半滑舌鳎的繁育效率提供了理论基础。

鼻咽癌细胞外泌体与生物钟基因的联系思考

鼻咽癌是一种多基因遗传病,有种族易感性及家族高发倾向,它往往涉及多个基因之间或基因与环境之间的交互作用。鼻咽癌来源的外泌体参与调控肿瘤免疫反应、血管生成、细胞增殖、侵袭、迁移和放化疗抗性等生理和病理活动,是鼻咽癌形成途径和发生发展的潜在载体,对调控肿瘤和宿主微环境起关键作用。除此之外,癌症的发展也与昼夜节律破坏有关,生物钟基因参与肿瘤增殖、迁移、侵袭、转移、细胞周期分布、凋亡、DNA损伤的检查与修复、细胞对抗癌药物或辐射的敏感性等。生物钟基因和鼻咽癌外泌体对鼻咽癌的发生发展产生多方面影响。鼻咽癌外泌体所参与的细胞间通讯、核酸及蛋白等分布是否以生物钟模式进行调节目前尚未得到描述。关于鼻咽癌细胞来源的外泌体是否通过调节昼夜节律基因对肿瘤的发生发展及耐药性的机制还有待进一步研究。

华北大黑鳃金龟生物钟基因HoPer的克隆和表达模式分析

为明确华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita周期蛋白基因(Period,Per)的表达模式,本研究采用RACE技术从2龄幼虫中克隆到生物钟基因HoPer,并进行生物信息学分析;再采用RT-qPCR技术检测HoPer在不同发育阶段、雌雄成虫不同组织以及不同光周期下的表达水平。结果表明:HoPer编码1 172个氨基酸,蛋白分子量129.67 kDa,等电点为5.62。HoPer推导出的氨基酸序列中具有2个PAS和1个Period C结构域,是昆虫PER蛋白的典型结构特征。表达模式分析得出:HoPer在各个发育阶段均有表达,但在卵中的表达量显著高于其他发育时期;HoPer在雌雄成虫的头和触角中表达水平最高,其次为翅和足,在胸和腹中表达水平最低;雌雄成虫中HoPer在试验设定的5个光周期中未发现明显的表达差异。本研究为进一步阐明华北大黑鳃金龟HoPer基因功能以及其在生物钟网络中的调控作用提供了一定的参考。

蝙蝠核心生物钟基因Per1昼夜表达节律与适应性进化研究

长期以来,生物钟相关研究一直是生命科学领域的热点话题。以往研究表明核心生物钟基因Per1广泛参与哺乳动物昼夜节律调控。然而,Per1基因在具有不同昼夜节律活动模式的哺乳动物中是否发生了遗传位点改变,以及这些改变是否促进了哺乳动物昼夜活动模式的形成和稳定仍有待研究。本研究通过荧光定量PCR、基因克隆测序与分子进化分析方法,对核心生物钟基因Per1开展了深入的分子进化分析,明确了Per1基因在夜行性蝙蝠脑区的昼夜振荡规律,由休息状态到睡眠状态对应着Per1基因表达量的由高到低,睡眠状态的表达量最低,而由觉醒状态到活动状态对应着Per1基因表达量的持续升高,与Per1基因维持中枢生物钟调控功能高度相关;检测到Per1基因序列上的15个潜在受正选择位点与2个显著受正选择位点,其中在夜行性动物中检测到的显著受正选择的1118A氨基酸位点恰好位于该基因编码蛋白的功能域上;通过滑窗分析结果显示,Per1基因在夜行性哺乳动物中的进化速率均普遍高于其在日行性哺乳动物中的进化速率,可能促进了哺乳动物夜行性活动模式的形成和稳定。本研究为深入理解哺乳动物自身稳态维持与适应环境周期性变化的关键分子基础提供新的认知,为生物钟相关研究提供思路和参考。

生物钟基因对代谢综合征各组分的调控作用及作用机制研究进展

生物钟基因由昼夜节律运动输出周期(Clock)基因、脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1(Bmal1)基因等正向调控基因和周期基因(Per)、隐花色素基因(Cry)等负向调控基因组成,可通过调节基因表达和蛋白质合成来影响代谢途径和激素释放的节律性。生物钟基因可调控机体的昼夜节律,而昼夜节律紊乱会导致代谢综合征。代谢综合征(Mets)是指人体摄入的营养物质过多导致的代谢紊乱,通常由肥胖、脂代谢紊乱、糖代谢紊乱和高血压等4个组分组成。在正常生理状态下,当体内脂肪增加时,瘦素分泌增多,会抑制食欲、增加能量消耗,以维持体质量的稳定,而Clock-Bmal1异二聚体可通过调节转录激活因子CCAAT增强子结合蛋白(c/EBPα)影响瘦素表达,导致机体能量失衡以及体质量增加,引发肥胖。生物钟基因在调节血浆和组织脂质中同样也发挥着重要作用,通过调控TG合成和分解中的关键代谢酶表达,实现脂肪代谢的昼夜节律性。生物钟基因可以通过调节代谢途径中的核受体影响能量代谢,直接参与脂质代谢紊乱的调控。生物钟基因可通过影响葡萄糖转运、糖原合成及分解、糖异生等代谢过程维持葡萄糖稳态,生物钟基因缺失或突变时会表现出严重的日常摄食节律紊乱,表现出食欲亢进、高血糖和低胰岛素血症等症状。高血压是遗传和环境等因素相互作用的结果,而生物钟基因能通过多种机制,如水盐平衡代谢、激素分泌、调节血管内皮功能、胰岛素抵抗等,直接或间接影响血压。

模拟睡眠对脓毒症患者生物钟基因Bmal1、Per2表达和免疫功能、短期临床转归的影响

【目的】探讨模拟睡眠对脓毒症患者生物钟基因脑-骨骼肌ARNT样基因1(Bmal1)、周期基因2(Per2)表达和免疫功能、短期临床转归的影响。【方法】80例脓毒症患者,随机分为对照组(常规对症治疗)和观察组(常规对症治疗联合模拟睡眠干预),每组40例。比较两组患者治疗前及治疗7 d后炎症因子[白细胞介素-6(IL-6)、IL-8、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和C反应蛋白(CRP)]、Bmal1和Per2表达水平、免疫功能、序贯器官衰竭评估评分(SOFA)、急性生理学与慢性健康状况评分Ⅱ(APACHEⅡ)及机械通气时间、EICU住院时间和28 d病死率。【结果】两组治疗7 d后IL-6、IL-8、TNF-α、CRP均较治疗前降低(P<0.05),且观察组各指标低于对照组(P<0.05);两组Bmal1、Per2 mRNA表达较治疗前升高(P<0.05),且观察组上述指标高于对照组(P<0.05);两组CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)较治疗前升高(P<0.05),CD8^(+)较治疗前降低(P<0.05),且观察组CD4^(+)、CD4^(+)/CD8^(+)高于对照组(P<0.05),CD8^(+)低于对照组(P<0.05);两组SOFA评分和APACHEⅡ评分较治疗前降低(P<0.05),且观察组低于对照组(P<0.05)。观察组机械通气时间、EICU住院时间短于对照组(P<0.05);观察组28 d病死率低于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。【结论】模拟睡眠能改善脓毒症患者生物钟基因Bmal1、Per2节律异常情况,增强免疫功能,减轻患者全身炎症反应,改善短期临床转归。

生物钟核心基因多态性与缺血性脑卒中疾病的关联性

目的探索生物钟分子发条中核心时钟基因单核苷酸多态性ARNTL rs6486122、PER1 rs2253820与缺血性卒中发病的关联性。方法采用SNaPshot法检测候选SNPs基因型。不同的基因型被当作分类变量,疾病组与对照组间基因型及遗传模型的比较采用Logistic回归分析,并校正年龄、性别、血脂异常、既往病史等相关危险因素,分别计算不同基因型及遗传模型的调整OR值和95%CI。结果多因素Logistic回归分析显示,随着受试者年龄的增长脑卒中的患病风险显著增加(P<0.001,OR=6.704,95%CI 5.188~8.644);高血压患者较非高血压患者的患缺血性脑卒中风险增加2.565倍(P<0.001,OR=2.565,95%CI 1.971~3.338);血脂异常患者较血脂正常人群患缺血性脑卒中的风险增加1.700倍(P=0.001,OR=1.700,95%CI 1.230~2.348);收缩压及舒张压增高,同样也会增加卒中的患病风险。对于PER1基因rs2253820位点,以野生纯合子TT基因型为参比,CT基因型,CC基因型以及显性遗传模型在增加脑卒中的发病风险方面均具有统计学意义(CT vs TT:P=0.001,OR=1.552,95%CI 1.194~2.018;CC vs TT:P=0.024,OR=1.295,95%CI 1.035~1.621;显性模型:P=0.001,OR=1.563,95%CI 1.215~2.012。对于ARNTL基因的rs 6486122位点,经校正后,各基因型与遗传模型与缺血性脑卒中发病的关联性无统计学意义(P>0.05)。结论PER1 rs2253820位点的遗传变异会增加缺血性卒中的患病风险,PER1 rs2253820位点携带C等位基因患缺血性卒中的危险更高。ARNTL rs6486122位点与缺血性脑卒中发病关联性无统计学意义。

植物生物钟基因调控机制的研究进展

生物钟基因调控机制是植物生物钟研究的核心内容。通过对植物生物钟基因相关调控网络的研究,揭示了植物生物钟的分子机制和调控原理。研究植物生物钟基因调控模型,探讨了植物生物钟研究的发展趋势,展望了植物生物钟基因调控机制研究的前景,包括在农业生产、植物适应性进化等方面的应用潜力。该研究领域的发展将进一步揭示植物生物钟的神秘面纱,为植物科学和农业生产提供了理论基础和实践指导。

昼夜节律和生物钟基因与糖尿病视网膜病变发病的相关性研究进展

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病患者最常见的微血管并发症,已成为全球工作年龄人群视力障碍的主要原因之一。DR的发生是多种机制共同作用的结果,越来越多的研究表明昼夜节律及生物钟基因与DR的发病密切相关。昼夜节律是受生物钟基因调控,以24h为周期,与外界明暗变化相一致的生理过程,生物钟调控机体的各种生理活动。昼夜节律紊乱通过影响糖尿病患者的血糖水平和眼部的生理稳态等诱导DR的发生,生物钟基因可能通过调控DR的氧化应激反应、炎症反应、视网膜自噬节律、线粒体功能障碍以及内皮祖细胞功能等各方面参与DR的发病。本文介绍了昼夜节律的产生及调控机制,以及视网膜内在昼夜节律生物钟,深入探讨了昼夜节律系统以及生物钟基因在DR发生发展过程中的影响,旨在为DR的预防及治疗提供参考。

生物钟基因调控牦牛睾酮分泌的机制研究

【目的】研究生物钟基因调控牦牛睾酮分泌的分子机制,为生物钟靶向调控牦牛繁殖力提供理论依据。【方法】于清晨08:00左右(ZT0)和下午20:00左右(ZT12)采集雄性牦牛的血液和睾丸,用ELISA检测牦牛血清睾酮含量是否存在昼夜节律性表达;用IHC法检测生物钟蛋白Bmal1在睾丸中的表达定位;采用普通PCR法检测生物钟基因(Bmal1、Dbp、Nr1d1、Per1)在牦牛睾丸中的表达;采用实时荧光定量PCR法检测生物钟基因、类固醇合成基因(StAR、Hsd3b1、Hsd17b3、Cyp11a1)和核受体基因(Sf1、Nr4a1、Lhcgr、Nr0b1)在牦牛睾丸中的时空表达规律;用蛋白免疫印迹(WB)检测生物钟蛋白Bmal1和类固醇合成蛋白StAR在牦牛睾丸中的表达变化;用生物信息学预测牦牛睾酮合成相关因子启动子区域生物钟作用元件。【结果】牦牛体内睾酮含量存在昼夜节律性表达,ZT0时的含量极显著低于ZT12(P<0.001);生物钟蛋白Bmal1在牦牛睾丸中存在节律性表达,主要分布在睾丸间质细胞中;4个生物钟基因、类固醇合成基因Hsd17b3和Cyp11a1及核受体基因Nr4a1、Lhcgr和Nr0b1在牦牛睾丸中均存在节律性表达;类固醇合成蛋白StAR在牦牛睾丸中有表达,但无节律性;牦牛类固醇合成相关基因启动子区域存在与生物钟基因结合的E-box、RORE和D-box元件。【结论】牦牛睾丸生物钟基因通过调控类固醇合成相关基因的表达,影响睾酮的分泌水平。

运动介导的心脏代谢与生物钟相互调节作用研究

在哺乳动物中,昼夜节律主要由生物钟基因的转录翻译反馈回路产生,生物钟基因通过转录翻译反馈回路调控下游的时钟控制基因,从而影响体内的各种生理活动。心脏作为人体外周组织中的重要器官,其生物钟系统受到运动和营养等授时因子的调控。当心肌细胞的生物钟基因被遗传性破坏或表达异常时,会严重影响心脏的代谢活动,导致心脏生理功能减退,增加心脏不良事件的发生风险,因此心脏生物钟在维持心脏代谢活动和生理功能方面发挥着重要作用。运动作为授时因子,可以独立于中枢生物钟对心脏生物钟进行调节。同时运动作为改善心血管功能的重要手段,可能通过激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)和交感-肾上腺-髓质轴(SAM)、调节能量代谢等途径影响心脏的代谢活动和生物钟基因的转录,维持心脏生物钟的稳定,促进心脏健康。对运动调控心脏生物钟的机制研究,可以为倒班、熬夜人群以及心血管疾病患者提供新的预防和治疗思路。未来需要更多研究来探索运动调节心脏代谢活动和生物钟的机制、运动对光周期诱导的昼夜节律紊乱心脏生物钟的影响及机制以及运动调节心脏生物钟对其他外周器官代谢活动和昼夜节律的影响。

生物钟相关基因在原发性肝细胞癌中的表达及临床意义——基于TCGA数据集分析

目的:探究生物钟相关基因在原发性肝细胞癌(简称肝癌)中的表达及意义。方法:从美国癌症和肿瘤基因图谱数据库(The Cancer Genome Atlas,TCGA)中下载肝癌数据424例,包括374例肝癌患者样本及50例正常对照样本。运用DECenter软件对51个生物钟相关基因进行差异表达分析,比较生物钟基因在肝癌患者及正常样本之间的表达情况。运用DAVID在线工具分析差异基因的GO及KEGG功能富集通路,并通过STRING数据库构建差异基因之间蛋白质相互作用网络。了解生物钟基因肝癌发生发展过程中的主要作用。结果:在374例肝癌患者样本的51个生物钟相关基因中,有21个基因在肝癌样本中表达上调(P<0.05),3个基因表达下调(P<0.05)。生物钟基因高表达样本主要富集于Wnt信号通路、Hedgehog信号通路及Hippo信号通路(P<0.001)。参与调节昼夜节律和细胞代谢的10个生物钟基因在蛋白质相互作用网络中相关性最为紧密(P<0.001)。GO分析差异基因集中作用于调节昼夜节律、细胞代谢过程、基因表达等通路(P<0.001)。结论:生物钟相关基因通过调节人体昼夜节律和细胞代谢参与原发性肝细胞癌的发生发展。

生物钟基因对牦牛卵巢类固醇激素合成的影响

【目的】旨在研究生物钟基因对牦牛卵巢类固醇激素合成的影响,为生物钟靶向调控牦牛繁殖力提供理论依据。【方法】以于08:00左右(ZT0)和20:00左右(ZT12)收集的雌性牦牛血液和卵巢组织为材料,研究牦牛血清类固醇激素含量、卵巢中类固醇合成基因(StAR、Cyp11a1、Hsd17b3、Cyp19a1)以及核受体基因(Sf1、Lhcgr、Nr1h4、Nur77)是否存在昼夜节律性变化;分析生物钟基因(Bmal1、Dbp、Nr1d1、Per1)、生物钟蛋白BMAL1和类固醇合成蛋白(StAR和CYP19A1)在牦牛卵巢中的时空表达规律;以及生物信息学预测牦牛类固醇合成相关因子启动子区域生物钟作用元件。【结果】牦牛体内雌二醇和孕酮含量存在昼夜节律性变化,ZT0的含量均极显著低于ZT12(P<0.001);类固醇合成基因(Cyp11a1、Hsd17b3和Cyp19a1)、核受体基因(Sf1、Nr1h4和Nur77)和4个生物钟基因在牦牛卵巢中均存在节律性表达;生物钟蛋白BMAL1在牦牛卵巢中存在节律性表达,且主要分布在卵巢颗粒细胞;类固醇合成蛋白CYP19A1在牦牛卵巢中存在节律性表达,StAR在牦牛卵巢中有表达,但无节律性;牦牛类固醇合成相关基因启动子区域存在与生物钟基因结合的作用元件(E-box、RORE和D-box)。【结论】牦牛卵巢生物钟基因与类固醇合成相关基因表达存在节律相关性,影响类固醇激素的分泌水平。

生物钟紊乱在多囊卵巢综合征中的相关研究进展

多囊卵巢综合征(PCOS)是育龄期妇女常见的生殖和代谢疾病,然而目前PCOS的发病机制尚未完全明确。随着人们生活方式的改变,环境因素在疾病发生发展中的作用不容忽视。生物钟相关基因及其相关通路共同构成了昼夜节律调控网络,中枢及外周生物钟共同参与调控生物体内多系统各种复杂病理生理过程。大量的临床与基础研究数据表明昼夜节律紊乱与PCOS密切相关,昼夜节律紊乱可能参与PCOS包括排卵障碍、高雄激素血症及代谢紊乱在内的病理过程。然而,目前关于昼夜节律紊乱与PCOS的相关报道尚少。深入研究昼夜节律紊乱与PCOS的关系,可为PCOS的治疗提供新思路。

表观遗传对生物钟基因的调控在肿瘤中的作用

生物钟在分子水平上受生物钟基因的转录-翻译反馈环的调控,并参与协调各种生物活动的24 h昼夜节律,包括细胞代谢、细胞增殖、细胞凋亡、肿瘤发生等,来维持机体的稳态。因此,生物钟的紊乱将打破机体的稳态,导致多种疾病,包括肿瘤、代谢综合征、帕金森病、慢性阻塞性肺疾病及各类心血管疾病等。生物钟的紊乱与肿瘤发生发展密切相关,生物钟的紊乱通过作用于多种分子和途径,导致肿瘤发生,例如癌基因和抑癌基因、细胞周期、代谢重编程、肿瘤免疫逃逸、破坏内分泌稳态、改变肠道菌群等。该文聚焦于生物钟基因表达的改变对细胞周期的扰乱在肿瘤发生发展中的作用,以及表观遗传调控生物钟基因的表达在肿瘤中的重要作用。

雄蚕益肾方对雄性迟发性性腺功能减退大鼠睾丸组织生物钟基因表达的影响

目的:探讨雄蚕益肾方对雄性迟发性性腺功能减退症(LOH)大鼠睾丸组织细胞生物钟基因表达的影响。方法:48只8周龄雄性SD大鼠随机分为正常组,模型组,丙酸睾酮组,雄蚕益肾方低、中、高剂量组。模型组,丙酸睾酮组,雄蚕益肾方低、中、高剂量组大鼠腹腔注射480 mg/(kg·d)D-半乳糖(D-gal),连续注射56 d进行LOH造模,正常组大鼠每日腹腔注射相同体积生理盐水。造模成功后,雄蚕益肾方低、中、高剂量组分别给予10.4、20.8、41.6 g/(kg·d)体重剂量的雄蚕益肾方中药汤剂灌胃,每组每日均早、晚各灌胃1次;丙酸睾酮组大鼠肌注5.21 mg/(kg·d)体重剂量的丙酸睾酮,每周3次;正常组和模型组给予相同体积的蒸馏水灌胃;各组均连续操作28d。实验结束后,采血离心取上清液ELISA法检测睾酮(T)水平,取睾丸组织进行RT-qPCR、Western印迹分别检测BMAL1、NR1D1、PER2、CRY1、StAR、CYP11A1 mRNA表达量和蛋白表达水平。结果:模型组大鼠血清睾酮水平、睾丸组织BMAL1、NR1D1、PER2、CRY1、StAR、CYP11A1在mRNA表达量和蛋白表达水平均显著低于正常组(P<0.05);与模型组相比,丙酸睾酮组、雄蚕益肾方低、中、高剂量组大鼠血清睾酮显著升高(P<0.05),雄蚕益肾方高剂量组大鼠睾丸组织StAR mRNA表达量、CYP11A1 mRNA表达量和蛋白表达水平显著升高(P<0.05),雄蚕益肾方低、中、高剂量组大鼠睾丸组织StAR蛋白表达水平显著升高(P<0.05),丙酸睾酮组、雄蚕益肾方低、中、高剂量组大鼠睾丸组织BMAL1、NR1D1蛋白表达水平及PER2蛋白表达水平和mRNA表达量显著升高(P<0.05),雄蚕益肾方中、高剂量组大鼠睾丸组织BMAL1 mRNA表达量、CRY1蛋白表达水平显著升高(P<0.05),雄蚕益肾方低、中、高剂量组大鼠睾丸组织NR1D1 mRNA表达量显著升高(P<0.05),丙酸睾酮组、雄蚕益肾方中、高剂量组大鼠睾丸组织CRY1 mRNA表达量显著升高(P<0.05)。结论:雄蚕益肾方能上调LOH大鼠睾丸组织生物钟基因BMAL1、NR1D1、PER2、CRY1以及睾酮合成相关基因StAR、CYP11A1 mRNA表达量和蛋白表达水平,同时提高血清睾酮水平,可能是雄蚕益肾方干预LOH的机制之一。