衰老引起的内质网应激通过小鼠睾丸间质细胞生物钟调控睾酮合成的机制研究
发布时间：2021-01-18 11:55
哺乳动物生物钟作为一种重要的调控系统,存在于生物体几乎所有的组织和细胞中,通过调控生物钟控制基因节律表达维持生物体以接近24 h为周期的各种生理功能变化。生物钟系统与动物配子发生、内分泌调控密切相关,小鼠睾丸间质细胞生物钟参与调控睾酮的合成,但具体的分子机制还不清楚。内质网作为真核细胞中蛋白质合成、折叠、分泌及储存Ca2+的重要场所,对维持细胞稳态及正常功能具有重要作用。UPR（未折叠蛋白反应）信号通路通过诱导miR 211瞬时抑制生物钟基因Bmal1和Clock的表达,提供了内质网应激调控生物钟的直接证据。衰老的雄性哺乳动物血清睾酮含量下降,且伴随显著的内质网应激现象。综上所述,是否存在一条内质网应激调控生物钟信号通路,从而影响衰老小鼠睾丸间质细胞睾酮的合成,亟待进一步的深入研究。本研究选用生物钟基因Bmal1敲除小鼠模型、小鼠胎儿成纤维细胞（NIH3T3）和小鼠睾丸间质细胞,利用免疫荧光染色、实时生物荧光测定系统、qPCR、Western blotting、ELISA和RNAi等技术,研究衰老引起的内质网应激通过小鼠睾丸间质细胞生物钟调控睾酮合成的分子机制。已...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
睾丸间质细胞睾酮合成的调控通路（Trembly，2015）
西北农林科技大学博士学位论文domain-containing protein 2）首先结合形成二聚体 (Sato et al. 2004)，进入细胞核，激活顺势作用元件 E-box（5′-CACGTG-3′）或 E′-box（5′-CACGTT-3′）的活性，从而启动下游 PER 和 CRY 的转录和翻译(Buhr and Takahashi, 2013)。细胞质中的阻遏蛋白 PER和 CRY 达到临界浓度时，就会形成复合物，通过抑制 CLOCK/BMAL1 复合物来抑制自身的表达。除 E-box 外，PER 蛋白的启动子区域还包含 D-box，通过与 D-box 结合，转录激活因子（DBP、TEF 和 HLF）的 PAR-bZIP 家族和相关抑制因子 E4BP4 对靶基因的表达产生相反的作用(Emery and Reppert, 2004)。此外，REV-ERBs 和 RORs 能分别抑制和促进 BMAL1/CLOCK 的转录(Emery and Reppert, 2004)，过量的 PER 能抑制REV-ERB 的活性等(Toh et al. 2001)，这些辅助反馈通路也参与维持生物钟系统的稳定。
西北农林科技大学博士学位论文当内质网应激激活时，从 GRP78 解离的 PERK 会发生自身磷酸化，激活一系列的信号通路，包括磷酸化真核翻译起始因子 2α（eIF2α）和激活转录因子 4（ATF4）的翻译，从而引起 C/EBP 同源蛋白（CHOP）的转录(Harding et al. 1999 , Ma et al. 2002 , Hetz,2012)。一旦内质网应激激活，IRE1 会发生自身磷酸化，从而在 X-box 结合蛋白 1（XBP1）的 mRNA 中剪接含 26 个碱基内含子(Flamment et al. 2012)。剪接型的 XBP1（sXBP1）能够上调内质网相关因子和其他因子的表达，增加内质网的折叠程度(Tirasophon et al.1998)。ATF6 从内质网转移到高尔基体，在此被位点 1 和位点 2 蛋白酶（S1P 和 S2P）切割(Haze et al. 1999)。切割后的 ATF6 N 段被转运到细胞核，并与 ATF4 和 sXBP1 联合作用，以增加蛋白质水平并减轻内质网应激。UPR 是一种保守型细胞自我保护性措施，主要通过抑制 mRNA 的转录，增强内质网的折叠能力和内质网相关的蛋白降解等措施来减轻内质网的生理压力进而恢复内质网及细胞的稳态(Walter and Ron, 2011)。
本文编号：2984904
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
睾丸间质细胞睾酮合成的调控通路（Trembly，2015）
西北农林科技大学博士学位论文domain-containing protein 2）首先结合形成二聚体 (Sato et al. 2004)，进入细胞核，激活顺势作用元件 E-box（5′-CACGTG-3′）或 E′-box（5′-CACGTT-3′）的活性，从而启动下游 PER 和 CRY 的转录和翻译(Buhr and Takahashi, 2013)。细胞质中的阻遏蛋白 PER和 CRY 达到临界浓度时，就会形成复合物，通过抑制 CLOCK/BMAL1 复合物来抑制自身的表达。除 E-box 外，PER 蛋白的启动子区域还包含 D-box，通过与 D-box 结合，转录激活因子（DBP、TEF 和 HLF）的 PAR-bZIP 家族和相关抑制因子 E4BP4 对靶基因的表达产生相反的作用(Emery and Reppert, 2004)。此外，REV-ERBs 和 RORs 能分别抑制和促进 BMAL1/CLOCK 的转录(Emery and Reppert, 2004)，过量的 PER 能抑制REV-ERB 的活性等(Toh et al. 2001)，这些辅助反馈通路也参与维持生物钟系统的稳定。
西北农林科技大学博士学位论文当内质网应激激活时，从 GRP78 解离的 PERK 会发生自身磷酸化，激活一系列的信号通路，包括磷酸化真核翻译起始因子 2α（eIF2α）和激活转录因子 4（ATF4）的翻译，从而引起 C/EBP 同源蛋白（CHOP）的转录(Harding et al. 1999 , Ma et al. 2002 , Hetz,2012)。一旦内质网应激激活，IRE1 会发生自身磷酸化，从而在 X-box 结合蛋白 1（XBP1）的 mRNA 中剪接含 26 个碱基内含子(Flamment et al. 2012)。剪接型的 XBP1（sXBP1）能够上调内质网相关因子和其他因子的表达，增加内质网的折叠程度(Tirasophon et al.1998)。ATF6 从内质网转移到高尔基体，在此被位点 1 和位点 2 蛋白酶（S1P 和 S2P）切割(Haze et al. 1999)。切割后的 ATF6 N 段被转运到细胞核，并与 ATF4 和 sXBP1 联合作用，以增加蛋白质水平并减轻内质网应激。UPR 是一种保守型细胞自我保护性措施，主要通过抑制 mRNA 的转录，增强内质网的折叠能力和内质网相关的蛋白降解等措施来减轻内质网的生理压力进而恢复内质网及细胞的稳态(Walter and Ron, 2011)。
本文编号：2984904
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