聚苯乙烯纳米塑料致雄性小鼠生殖毒性效应及初步机制

目的分析聚苯乙烯纳米塑料(polystyrene nanoparticles,PS-NPs)亚慢性暴露对成年雄性小鼠生殖功能的影响,并探讨其影响睾酮(testosterone,T)合成的可能分子机制。方法60只8周龄C57BL/6雄性小鼠完全随机分成对照组(去离子水组)、PS-NPs低暴露组(10 mg/kg,10 PS组)和高暴露组(40 mg/kg,40 PS组),每组20只。每日灌胃1次,连续60 d。末次染毒24 h后,称量并计算各组小鼠睾丸、附睾、脑、肝、脾、肺、肾的质量和脏器系数;运用HE染色分析睾丸组织病理形态差异;透射电子显微镜观察睾丸细胞的超微结构改变;采用计算机辅助精液分析系统分析精液参数;采用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测血清T、黄体生成素(luteinizing hormone,LH)和卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH)含量;结合转录组测序数据分析结果,采用荧光定量PCR(qPCR)法检测各组小鼠睾丸组织中T合成关键基因的表达水平。结果与对照组相比,40 PS组小鼠附睾质量显著增加(P<0.05);10 PS组小鼠睾丸脏器系数和40 PS组小鼠附睾脏器系数均显著增加(P<0.05);10 PS和40 PS组小鼠肝和脾的质量以及脏器系数均显著下降(P<0.05)。病理学结果显示,与对照组相比,10 PS和40 PS组小鼠睾丸生精小管管腔增大,生精细胞松散,空泡化增多;透射电镜下可见10 PS和40 PS组睾丸间质细胞胞浆中线粒体肿胀和内质网扩张。10 PS组小鼠精子活力较对照组显著下降(P<0.05);10 PS和40 PS组小鼠血清T水平均降低,其中40 PS组下降显著(P<0.05);10 PS和40 PS组小鼠血清LH和FSH水平较对照组均显著上升(P<0.05)。10 PS和40 PS组小鼠睾丸中CYP11A1的mRNA表达较对照组均显著下调(P<0.05)。结论PS-NPs会导致小鼠睾丸病理和功能损伤,并可能通过影响睾丸间质细胞结构下调T生成关键基因CYP11A1的表达,降低T的合成。

TC2N基因促进黑色素瘤的生长及其机制

目的初步探讨TC2N基因对皮肤黑色素瘤(skin cutaneous melanoma,SKCM)发生的影响及其作用机制。方法使用人类蛋白质图谱(The Human Protein Atlas,HPA)和肿瘤基因图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库分析TC2N在SKCM中的表达及与临床病理特征的关系。利用人黑色素瘤A375构建TC2N基因的过表达细胞模型,采用CCK-8法检测TC2N在细胞增殖中的作用。利用TC2N基因敲除小鼠构建皮肤黑色素移植瘤模型,观察并测量移植瘤的生长,通过免疫组化测定Ki67在移植瘤组织中的表达,分析肿瘤细胞的增殖。此外,进行基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)探索TC2N表达与ERK/MAPK信号通路的相关性,并利用RT-qPCR和Western blot法检测相关基因CyclinD1、c-Myc、CDK2和CyclinE1在体内外的mRNA及蛋白表达水平。结果与正常皮肤组织比较,SKCM组织中TC2N的表达水平更高,且TC2N基因的高表达与SKCM患者的临床病理分期和淋巴结转移显著相关(P<0.05)。体外细胞实验发现,过表达TC2N基因后,A375细胞的增殖能力显著增加(P<0.05)。敲除小鼠皮下移植瘤模型结果显示,与TC2N^(+/+)小鼠比较,TC2N-/-小鼠肿瘤质量和体积明显降低(P<0.05),提示TC2N基因敲除后显著抑制SKCM的生长。GSEA富集分析提示TC2N与MAPK信号通路显著相关(P<0.01),且TC2N基因与ERK/MAPK下游基因表达呈正相关(P<0.01)。体内外实验均发现,TC2N表达显著促进ERK与p-ERK表达,且影响ERK相关分子CyclinD1、c-Myc、CDK2和CyclinE1的mRNA和蛋白的表达水平(P<0.01)。结论TC2N基因可能通过激活ERK/MAPK信号通路促进皮肤黑色素瘤的生长。

Sox30基因敲除致小鼠睾丸间质细胞增殖异常的研究

目的探讨Sox30基因敲除对小鼠睾丸间质细胞增殖的影响。方法采用HE染色法观察10周龄Sox30基因野生型(Sox30^(+/+))、杂合型(Sox30^(-/+))及纯合缺失型(Sox30^(-/-))小鼠睾丸组织病理形态;采用免疫组化技术检测睾丸组织中间质细胞特异性表达蛋白3β-HSD的表达水平;采用慢病毒感染及siRNA干扰技术构建Sox30基因过表达及敲低TM3细胞模型,并在此细胞模型基础上分别采用CCK-8法、流式细胞术、RT-qPCR法以及Western blot法检测细胞存活率、细胞周期分布及周期相关基因的mRNA及蛋白表达水平。采用JASPAR数据库预测Sox30与周期相关基因的启动子区结合位点。结果与Sox30^(+/+)和Sox30^(-/+)小鼠比较,HE染色结果显示Sox30^(-/-)小鼠睾丸组织中间质细胞显著增生,同时免疫组化染色发现表达3β-HSD的间质细胞增多。与Vector组相比,Sox30组TM3细胞存活率降低(P<0.05),G1期细胞周期阻滞(P<0.05),同时细胞周期相关基因CyclinD1、Cdk2等mRNA和蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。与Sox30-NC组比较,siSox30-3组TM3细胞存活率增加(P<0.05),G1期细胞周期阻滞恢复(P<0.05),同时细胞周期相关基因CyclinD1、Cdk2等mRNA和蛋白表达水平显著恢复(P<0.05)。JASPAR预测发现CyclinD1、Cdk2的启动子区域均存在Sox30蛋白质可能的结合位点。结论Sox30基因敲除可导致小鼠间质细胞增殖异常,CyclinD1和Cdk2可能是Sox30调控细胞周期的重要靶基因。