人精浆外泌体及以纳米金星输送在弱精子症中的作用机制
本文选题:弱精子症 + 精浆外泌体 ; 参考:《中国科学技术大学》2017年博士论文
【摘要】:全世界范围内15%~20%的育龄夫妇存在着不孕不育的问题,其中弱精子症导致的不育率达15%。弱精子症主要表现为精子活力低下。弱精子症很少甚至没有器质性病理改变,这为诊断和治疗带来困难,且严重的弱精子症进行ICSI的成功率也很低,因此研究弱精子症的致病机制具有重要意义。人精浆中存在大量外泌体,其能够调控精子成熟运动,但是精浆外泌体调节精子运动的机制目前尚不明确,需要进一步阐明。本课题通过分离正常人与弱精子症患者精浆外泌体,应用iTRAQ蛋白质组学技术鉴定两者精浆外泌体差异蛋白,共鉴定出3699个精浆外泌体蛋白,其中,弱精子症患者精浆外泌体相比正常人,11个蛋白含量显著上调(1.2),80个蛋白含量显著下调(0.833)。通过免疫印迹实验证实了 TRPV6、ACE、PRSS8和PPAP2A等蛋白在弱精子症患者精浆外泌体中显著下调,验证了本次蛋白组学的检测结果。通过生物信息学分析发现,这些差异蛋白主要集中在跨膜运输和新陈代谢相关的生物学通路。我们在小鼠模型中证实TRPV6在附睾头部开始以附睾小体的形式从附睾转移到精子表面,且通过免疫荧光发现TRPV6定位在人正常精子顶体和颈部位置,TRPV6在弱精子症患者精浆外泌体中较正常人显著下调,提示精浆外泌体的分泌紊乱与弱精子症的发生密切相关。纳米金在生物医药领域受到越来越多的关注和应用,很多纳米金已经被广泛应用于基因运输、药物靶向运输、生物成像、细胞标记和高热治疗。然而生物体内存在多个生物屏障,比如:血脑屏障、血胎屏障和血睾屏障,克服生物屏障是一个困难而不可避免的问题,这限制了大量材料用于体内药物输送,所以寻找一种有效穿透生物屏障的输送载体也势在必行。这里我们主要关注血睾屏障,我们合成五角纳米金星,发现纳米金星不仅在体外可以迅速的进入生殖细胞系GC-2细胞,而且在体内能够克服血睾屏障进入到生殖细胞中,我们利用纳米金星处理GC2细胞和尾静脉注射雄性ICR小鼠,发现纳米金星并不影响GC2的增殖和凋亡,对睾丸曲细精管的结构也无明显影响,说明纳米金星具有很好的生物相容性。此外,我们进一步研究发现在雄鼠青春时期或者43度水浴10min处理后,纳米金星穿透血睾屏障进入到生殖细胞变得更加容易,说明纳米金星可作为一个新的药物载体用于雄性生殖系统疾病(如单基因突变导致的弱精子症)的治疗,这为男性不育药物输送提供一个新的研究方向。
[Abstract]:Worldwide, 15% of couples of childbearing age have infertility problems, of which 15% of infertile couples are caused by asthenospermia. Asthenospermia is mainly characterized by low sperm motility. There are few or no organic pathological changes in asthenospermia, which brings difficulties in diagnosis and treatment, and the success rate of ICSI in severe asthenospermia is very low. Therefore, it is of great significance to study the pathogenesis of asthenospermia. There are a large number of exocrine bodies in human seminal plasma which can regulate the mature motility of spermatozoa. However the mechanism of seminal plasma exosome regulating sperm motility is still unclear and needs further elucidation. In this study, the seminal plasma exocrine bodies were isolated from normal and asthenospermia patients, and the differential proteins of seminal plasma exocrine were identified by iTRAQ proteomics. A total of 3 699 seminal plasma exocrine proteins were identified. In asthenospermia patients, 11 proteins were significantly up-regulated by 1.2U, and 80 proteins were significantly down-regulated by 0.833% compared with normal controls. Western blotting showed that TRPV6 ACESS-8 and PPAP2A were down-regulated in seminal plasma exocrine of patients with asthenospermia, and the results of proteomics were verified. Bioinformatics analysis showed that these differentially expressed proteins were mainly involved in transmembrane transport and metabolism related biological pathways. In a mouse model, we confirmed that TRPV6 began to move from epididymis to sperm surface in the form of epididymal bodies at the head of the epididymis. The localization of TRPV6 in acrosome and neck of human normal spermatozoa was significantly down-regulated in the seminal plasma exocrine of asthenospermia, suggesting that the secretion disorder of seminal plasma exocrine was closely related to the occurrence of asthenospermia. Nanocrystalline gold has received more and more attention and application in biomedical field. Many nanocrystalline gold have been widely used in gene transport, drug targeting transport, biomedical imaging, cell labeling and hyperthermia therapy. However, there are many biological barriers in organisms, such as blood-brain barrier, blood-fetal barrier and blood-testis barrier. Overcoming biological barrier is a difficult and inevitable problem, which limits the use of a large amount of materials for drug delivery in vivo. Therefore, it is imperative to find a carrier that can effectively penetrate the biological barrier. Here we focus on the blood-testis barrier, we synthesize pentagonal nanometer Venus, and we find that nano-Venus not only can quickly enter germ cell line GC-2 cells in vitro, but also can overcome the blood-testis barrier to enter germ cells in vivo. We treated GC2 cells and male ICR mice with Venus nanoparticles. We found that Venus nanoparticles did not affect the proliferation and apoptosis of GC2 and had no obvious effect on the structure of testicular seminiferous tubules, which indicated that Venus nanoparticles had good biocompatibility. In addition, we further found that after 10min treatment in male rats during adolescence or 43 degrees water bath, it became easier for nanometer Venus to penetrate the blood-testis barrier into germ cells. It is suggested that Venus nanoparticles can be used as a new drug carrier for the treatment of male reproductive system diseases, such as weak spermatozoa caused by single gene mutation, which provides a new research direction for drug delivery of male infertility.
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R698.2
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 商学军;活性氧与弱精子症[J];国外医学(计划生育分册);2001年01期
2 刘锁,青巴图,包立红;中西药结合治疗感染性少、弱精子症临床分析[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2002年05期
3 郑连文,汪岩,刘锁;中西药结合治疗感染性少、弱精子症73例临床分析[J];吉林医学;2004年04期
4 官毅;郑新民;郑航;杨志伟;;勃锐精治疗弱精子症疗效观察[J];医学新知杂志;2006年02期
5 孙自学;;中西医结合治疗弱精子症体会[J];中国中西医结合杂志;2007年11期
6 郭雪华;郑连文;;弱精子症的研究进展[J];中国男科学杂志;2008年06期
7 刘燕;庞雪冰;廖晶晶;胡廉;熊承良;;弱精子症动物模型中尿纤溶酶原激活因子的含量及表达情况研究[J];中华男科学杂志;2008年09期
8 鄂伟;郭廷超;韩士广;孟令波;;中药龙鹿丸联合锌硒宝片治疗弱精子症[J];生殖与避孕;2009年06期
9 梁明;孙伟;张斌;;少精子症、弱精子症的病因及治疗[J];中国性科学;2009年07期
10 周其赵;冯春琼;毛向明;;弱精子症相关基因与蛋白研究进展[J];中华男科学杂志;2009年09期
相关会议论文 前10条
1 熊国新;李申明;;中西医结合治疗少、弱精子症30例临床疗效观察[A];首届全国生殖医学论坛暨生殖相关疾病诊疗技术学术研讨会论文集[C];2007年
2 韩乐天;连方;孙振高;;男性少、弱精子症的中西医结合治疗体会[A];中华医学会生殖医学分会人类精子库管理学组第三届年会全国男性生殖医学和精子库管理新进展第四次研讨会论文汇编[C];2012年
3 陶婷婷;吕伯东;黄晓军;;单味中药治疗弱精子症的研究现状[A];浙江省中西医结合学会泌尿外科、男科专业委员会第五次学术年会暨国家级继续教育学习班资料汇编[C];2007年
4 刘正福;申琳;张卫星;王瑞;;中西医结合治疗32例弱精子症[A];第一届全国中西医结合男科学术会议论文汇编[C];2001年
5 杨建华;曹佳利;;还精煎等联合用药治疗男性弱精子症的临床观察[A];第二次全国中西医结合男科学术会议论文集[C];2003年
6 何学西;宋涛;于明波;王晓雄;;小剂量雄激素治疗弱精子症378例临床报告[A];21世纪男科学——中华医学会第五次全国男科学学术会议论文集[C];2004年
7 吴洪波;徐建军;;联合用药治疗弱精子症105例报告[A];第5次全国中西医结合男科学术会议论文汇编暨男科提高班讲义[C];2007年
8 刘燕;庞雪冰;廖晶晶;熊承良;;尿纤溶酶原激活因子在弱精子症动物模型中的含量和表达[A];湘鄂赣首届性与生殖健康学术研讨会论文汇编[C];2007年
9 王旭初;;中西医结合治疗弱精子症临床研究[A];中华中医药学会第十一届男科学术大会论文集[C];2011年
10 文双纶;;少、弱精子症中西医诊疗进展[A];中华中医药学会第十届男科学术大会论文集[C];2010年
相关重要报纸文章 前1条
1 北京中医药大学教授 王琦;弱精子症:男性不育主因[N];中国妇女报;2002年
相关博士学位论文 前3条
1 林瑜;人精浆外泌体及以纳米金星输送在弱精子症中的作用机制[D];中国科学技术大学;2017年
2 张卫东;氧自由基—线粒体信号通路在少、弱精子症发病中的机制研究[D];郑州大学;2015年
3 李路;电压依赖性钙通道在人类弱精子症精子中的改变[D];华中科技大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 申保庆;补肾助育方治疗肾精亏虚型特发性弱精子症作用机理研究[D];河南中医学院;2015年
2 王星星;弱精子症COX6B1的表达及其与体外受精结局的初步研究[D];广西医科大学;2016年
3 陈河涛;TEKT3、SMCP与特发性弱精子症关系的研究[D];郑州大学;2016年
4 牛鑫;弱精子症相关蛋白质GPI在精子运动中的研究[D];南京医科大学;2013年
5 李涛;肿瘤坏死因子α-308基因多态性与弱精子症关系的研究[D];兰州大学;2011年
6 万艳;内源性哇巴因在弱精子症发病机理中作用的初步探索[D];华中科技大学;2009年
7 湃孜莱提·哈斯木;乌鲁木齐市维、汉族男性少、弱精子症危险因素的研究[D];新疆医科大学;2013年
8 王波;生精散治疗弱精子症的临床与实验研究[D];山东中医药大学;2012年
9 曾春花;精氨酸硫酸锌胶囊治疗少弱精子症的临床和作用机制的研究[D];华中科技大学;2007年
10 王亚男;生精散上调精子特异性钙通道CatSper治疗弱精子症的临床与实验研究[D];山东中医药大学;2012年
,本文编号:1865002
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/yxlbs/1865002.html