微囊藻毒素亮氨酸精氨酸(MC-LR)损伤睾丸支持细胞免疫反应及细胞生物学行为的机制研究进展

微囊藻毒素亮氨酸精氨酸(MC-LR)是水华爆发时微囊藻属、鱼腥藻属等蓝藻产生的一种对人类有致癌性的藻毒素。MC-LR可对雄性动物生殖系统产生毒性,导致不育,主要表现为诱导细胞凋亡、破坏细胞骨架、干扰DNA损伤修复途径或损伤血睾屏障(BTB)功能等。睾丸支持细胞(Sertoli细胞)是生精小管中与生精细胞直接接触的体细胞,可通过分泌多种细胞因子和免疫抑制因子调节免疫反应以维持睾丸免疫稳态,亦可与邻近生殖细胞形成BTB,为各级生精细胞提供营养、支持和保护作用的微环境。MC-LR可引发睾丸Sertoli细胞炎症、诱导细胞凋亡、破坏BTB完整性,进而造成睾丸生精功能障碍。

高脂饮食诱导小鼠血糖增高损伤睾丸微血管功能

目的观察高脂饮食诱导C57BL/6雄性小鼠血糖升高对睾丸微血管功能及雄性生殖的影响。方法将小鼠随机分为对照组(control)和高脂组(HFD),各20只。HFD组高脂饮食20周,每周测血糖及体质量;腹腔注射伊文思蓝观察血睾屏障通透性;激光多普勒检测睾丸微循环血流量及微血管自律运动频率和振幅;HE染色观察睾丸组织形态;免疫组化检测睾丸微血管血小板内皮细胞黏附分子-1(CD31)及生精细胞增殖细胞核抗原PCNA表达;TUNEL染色法观察生精细胞凋亡。结果 HFD组小鼠体质量及血糖均高于对照组(P<0.01);血睾屏障完整性破坏,生精小管通透性增高;睾丸平均血流灌注水平及微血管自律运动频率和振幅均低于对照组(P<0.01);生精上皮细胞数量减少、生精上皮变薄;微血管内皮细胞CD31及生精细胞PCNA表达水平均低于对照组(P<0.01);生精细胞凋亡水平高于对照组(P<0.01)。结论高脂饮食可诱导小鼠血糖水平增高致睾丸微血管损伤破坏血睾屏障完整性使小鼠生精上皮结构受损。

Rictor/mTORC2调节小鼠睾丸血睾屏障与精子发生

目的研究Rictor/m TORC2在睾丸血睾屏障形成、睾丸发育和精子发生中的作用及相关机制。方法采用Cre-lox P重组酶系统,构建睾丸支持细胞中rictor基因敲除小鼠。比较敲除鼠和对照鼠的生殖器官外观和质量。HE染色观察睾丸和附睾的组织形态。采用流式细胞技术检测生精小管的细胞周期。采用免疫荧光技术检测增殖蛋白(Ki-67)和分离酶蛋白的表达。采用免疫组化和Western blot技术检测血睾屏障相关蛋白表达。结果相比对照鼠,敲除鼠的睾丸和附睾体积和重量都明显变小(P<0.01);敲除鼠的生精细胞中二倍体细胞显著上升(P<0.01),单倍体细胞显著下降(P<0.01),而四倍体细胞、Ki-67和分离酶蛋白无显著差异;血睾屏障相关蛋白出现严重的位置错乱,而蛋白表达量不受影响。结论睾丸支持细胞中rictor基因的正常表达,在血睾屏障结构完整性维持和功能发挥以及精子正常发生中起着至关重要作用。

D-半乳糖(D-gal)通过激活p38MAPK通路引起小鼠睾丸TM4支持细胞屏障功能损伤

目的研究D-半乳糖(D-gal)对小鼠TM4睾丸支持细胞屏障功能的损伤作用及机制。方法TM4细胞分为正常对照组和(25、50、100、150、200、250)mmol/L D-gal刺激组,噻唑蓝(MTT)法检测TM4细胞增殖活性,Western blot法检测TM4细胞紧密连接相关蛋白闭锁小带蛋白1(ZO-1)和闭合蛋白(occludin),黏附连接相关蛋白神经钙黏蛋白(N-cadherin)、上皮钙黏蛋白(E-cadherin)和β联蛋白(β-catenin),缝隙连接相关蛋白连接子蛋白43(CX43),骨架蛋白波形蛋白(vimentin)和丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路相关蛋白胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、Janus激酶(JNK)和p38MAPK的蛋白表达及磷酸化水平。结果与正常对照组比较,D-gal浓度大于50 mmol/L时,细胞活力显著下降;ZO-1、occludin、N-cadherin、E-cadherin和β-catenin的蛋白表达水平均显著降低,p38MAPK蛋白磷酸化水平显著增加,而CX43、vimentin及ERK1/2、JNK蛋白及磷酸化水平无明显变化。结论D-gal可引起TM4睾丸支持细胞紧密连接损伤和黏附连接损伤,可能与激活p38MAPK通路有关。

Aroclor1254对雄性大鼠的生殖毒性效应

目的探讨Aroclor1254对成年雄性大鼠的生殖毒性效应。方法将90 d的成年雄性SD大鼠(体质量250~300 g)随机分为溶剂对照组和Aroclor1254低、中、高剂量(1、3、5 mg/kg)组,每组8只。采用腹腔注射法连续给药,制备SD大鼠生精障碍模型,溶剂对照组给予等体积玉米油,给药30 d后麻醉处死大鼠,记录各组大鼠体质量、睾丸和附睾质量,计算睾丸和附睾器官系数并检测各组大鼠给药后精子数。采用苏木素-伊红(HE)染色观察睾丸组织病理学变化。结果与溶剂对照组比较,Aroclor1254低、中、高剂量组大鼠的体质量、睾丸和附睾质量、睾丸和附睾器官系数、精子计数均随剂量升高而降低,以高剂量组降低最多〔体质量(g):278.32±5.60比301.05±4.35,睾丸质量(g):1.39±0.08比1.66±0.04,附睾质量(g):0.35±0.07比0.54±0.05,睾丸器官系数:(5.00±0.25)%比(5.51±0.10)%,附睾器官系数:(1.20±0.24)%比(1.80±0.22)%,精子计数(×10^(6)个):11.50±1.06比19.50±2.92,均P<0.05〕。Aroclor1254处理组大鼠生精小管结构破坏、排列紊乱、两生精小管间质细胞减少,且随剂量升高症状加重。结论Aroclor1254暴露可能通过破坏血睾屏障的完整性损伤大鼠生殖功能。

急性热应激对睾丸免疫微环境相关蛋白的影响

目的:研究急性热应激对睾丸免疫微环境相关蛋白的影响。方法:49只雄性SD大鼠随机分为对照组和热应激组(0.5 h组、2 h组、4 h组、6 h组、24 h组和48 h组)。热应激组大鼠麻醉后43℃恒温水浴20 min,并分别于0.5 h、2 h、4 h、6 h、24 h和48 h后摘取睾丸。Western blot检测睾丸内occludin、ZO-1、vimentin、p-NF-κB p65和p-IκBα的表达;ELISA法检测睾丸内IL-1β表达。结果:与对照组相比,热应激组vimentin和occludin表达均显著降低(P<0.01);0.5 h组ZO-1表达差异无统计学意义(P>0.05),其余热应激组ZO-1表达显著降低(P<0.01);0.5 h组、2 h组和4 h组睾丸内p-NF-κB p65和p-IκBα表达与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05),6 h组、24 h组和48 h组p-NF-κB p65和p-IκBα表达显著升高(P<0.01)。与对照组相比,24 h组和48 h组睾丸内IL-1β表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论:急性热应激0.5 h后,细胞骨架结构和血睾屏障紧密连接结构即出现异常,且在48 h内损伤逐渐加重。睾丸内炎症相关NF-κB信号通路激活则发生在6 h以后,但并未导致睾丸内炎症因子增加,表明急性热应激可破坏睾丸免疫豁免结构,激活NF-κB信号通路,却不能诱发局部炎症反应。