低氧条件下小鼠精母细胞中热休克蛋白A2及几种热休克转录因子的表达变化

目的探索低氧条件下精子发育功能障碍的可能机制。方法使用6孔细胞培养板常规传代培养小鼠精母细胞GC-2至对数生长期,选择8块细胞培养板,随机等分为低氧组和对照组。将低氧组与对照组分别培养于Inviv O_(2)工作站(参数设置:1%O_(2);5%CO_(2);94%N_(2);37℃)和温、湿度恒定的二氧化碳(5%)培养箱中,低氧处理6、12、24及48 h后,各随机取出1块细胞培养板作为对应时间梯度的低氧组及其对照组,将低氧组6孔细胞再随机等分为两个小组,其中3孔用于提取总RNA,另3孔用于提取总蛋白,对照组作相同处理。分别通过实时荧光定量PCR技术和western blot技术检测GC-2中HSPA2、HSF1及HSF2基因表达。结果HSPA2基因mRNA水平仅在低氧处理24 h后一过性升高(P<0.05),但低氧处理6、12及48 h后,均未见明显变化(P>0.05)。HSPA2蛋白在低氧处理6 h后未见明显变化(P>0.05),但低氧处理12、24及48 h后显著降低(P<0.05)。HSF1基因mRNA水平在低氧处理6及12 h后显著降低(P<0.05),低氧处理24 h后无明显变化(P>0.05),但在低氧处理48 h后显著上升(P<0.05)。HSF1蛋白在低氧处理6、12、24及48 h后均显著降低(P<0.05)。HSF2基因mRNA在低氧处理6、12、24及48 h后均未发生显著变化(P>0.05),而其对应的HSF2蛋白在低氧处理6、12及24 h后也未见明显差异(P>0.05),但在低氧处理48 h后显著降低(P<0.05)。结论低氧条件下,HSPA2、HSF1、HSF2基因表达均发生显著变化,HSPA2、HSF1、HSF2可能都是低氧致精子发育功能障碍的关键介导因子。

热休克蛋白HSPA2对精子发生及其功能成熟的作用研究进展

热休克蛋白是一类非常保守的蛋白质,其主要功能是缓冲各种环境有害因素可能对细胞造成的不利影响。它们主要行使分子伴侣或伴侣辅助分子的功能,负责辅助完成细胞内蛋白质的合成、稳定、折叠、转运和降解,以及蛋白复合体的组装与维系。分子量70 kDa的热休克蛋白(heat shock protein 70,HSP70)是数量最丰富、进化最保守的热休克蛋白家族之一,在人类基因组中至少含有13个编码基因[1,2]。

基于分子对接的thanatin与NDM-1分子动力学模拟研究

耐碳青霉烯类抗生素的超级细菌给人类健康带来了严重威胁,其所携带的金属β-内酰胺酶编码基因是耐药性的主要来源。NDM-1作为其中传播最广、活性最强的β-内酰胺酶,其抑制剂的研发刻不容缓。具有广谱作用的抗菌肽thanatin对NDM-1展现出了较好的抑制效果,但抑制机理并不清楚。本文使用HPEPDOCK与Rosetta FlexPepDock服务器,将thanatin与NDM-1进行了分子对接,并使用Desmond软件包对对接模型进行了分子动力学模拟。结果表明,thanatin与NDM-1活性中心的Zn^(2+)并无直接相互作用,而是作为竞争性抑制剂结合于NDM-1的活性口袋,阻止抗生素分子进入活性口袋与Zn^(2+)结合,从而抑制NDM-1的水解活性。本文为研发有效的NDM临床抑制剂探索了可行的方法。

热应激致大鼠睾丸中热休克蛋白A2及几种热休克转录因子的表达变化研究

目的研究热应激致精子发育障碍的可能机制。方法将16只雄性SD大鼠随机等分为热应激组和对照组。热应激组大鼠置于43℃高温舱处理30分钟后取出,3小时后处死所有大鼠,取睾丸组织,通过实时荧光定量PCR法检测睾丸组织中HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5、HSFY基因m RNA的表达,Western blot法检测睾丸组织中HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5、HSFY蛋白的表达。对照组大鼠除不进行热应激处理外,其余处理与热应激组完全一致。结果热应激组HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5、HSFY基因m RNA的相对表达值分别为0.50±0.17、0.62±0.44、0.38±0.20、0.63±0.46、0.52±0.17,蛋白的相对表达值分别为1.06±0.20、1.10±0.11、1.00±0.18、2.48±0.86、1.18±0.18,对照组HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5、HSFY基因m RNA的相对表达值分别为1.16±0.19、1.33±0.37、0.83±0.13、1.84±1.13、1.01±0.15,蛋白的相对表达值分别为1.14±0.23、1.21±0.22、1.00±0.23、2.63±1.06、1.14±0.10,热应激组HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5、HSFY基因m RNA的相对表达值显著低于对照组(P<0.05),热应激组与对照组HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5、HSFY蛋白的相对表达值未见统计学上的显著差异(P>0.05)。结论热应激可致睾丸中HSPA2、HSF1、HSF2、HSF5及HSFY基因m RNA表达显著下调,这可能是热应激致精子发育功能障碍的潜在机制。

热应激下大鼠Hspa2基因启动子区CpG岛甲基化状态变化研究

目的研究热应激致HSPA2表达下调的内在机制。方法通过构建大鼠生殖系统的热应激模型,并运用MSP和BSP检测大鼠睾丸组织中Hspa2基因启动子区CpG岛的甲基化状况。结果MSP:无论是使用甲基化引物,还是非甲基化引物,热应激组和对照组都能成功扩增出目的DNA片段,在所研究的区域内,两组DNA样本均同时存在甲基化与非甲基化两种状态。BSP:热应激组和对照组各含20个有效单克隆,440个CpG位点,其中热应激组发生甲基化的CpG位点总数为6,对照组发生甲基化的CpG位点总数为7,热应激组和对照组在BSP所扩增的目标DNA片段内,其甲基化率没有明显差异(P>0.05)。结论热应激在短时间内导致HSPA2的表达下调,可能不是通过DNA的甲基化修饰来实现的。此结论还需进一步研究证实。

热休克蛋白及热休克转录因子在精子发育中的作用研究进展

哺乳动物的精子发生是一个复杂的过程,大多数哺乳动物的精子发生需要适宜的温度。研究表明,精子发生的最佳温度比正常体温大约低4~5℃。睾丸温度升高会对精子发生产生不利影响,损害精子质量,增加男性不育的风险[1]。