长期铜暴露诱导大鼠睾丸发生自噬的研究
发布时间：2021-06-08 11:30
铜暴露可损害雄性动物生殖系统。本试验将20只20日龄雄性大鼠随机分为4组,每组5只,分别饲喂含不同铜含量的饲料:对照组（15 mg/kg）、高铜Ⅰ组（30 mg/kg）、高铜Ⅱ组（60 mg/kg）和高铜Ⅲ组（120 mg/kg）,连续饲喂6个月,采集大鼠睾丸组织,以探讨长期高铜暴露对大鼠睾丸的影响。进行H&E染色以观察睾丸组织形态学变化,使用qRT-PCR检测睾丸自噬相关基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、ATG5、Beclin1、p62的表达,使用Western-blot法检测睾丸自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表达。试验结果显示,与对照组相比,大鼠体重、睾丸重量及睾丸系数无显著差异;随着饲料铜含量升高,睾丸组织损伤加剧;高铜组自噬相关基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Beclin1和p62的mRNA表达水平显著上调（P<0.05）,而ATG5 mRNA表达水平呈上调趋势,但无显著差异（P>0.05）,自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表达水平显著上调（P<0.05）。试验结果表明,长期高铜暴露可诱导雄性大鼠睾丸组织病理学损伤及...
【文章来源】：中国兽医科学. 2020,50(07)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
高铜对大鼠睾丸组织病理学的影响（比例尺50m)
铜通过铜转运蛋白进入细胞，有研究发现铜转运蛋白在睾丸组织中高表达[19]。此外，在过量铜暴露的小鼠睾丸组织发现，睾丸组织铜含量升高[4]。因而，高铜暴露的大鼠可能导致睾丸组织过量的铜沉积，并在铜转运蛋白的作用下进入细胞，过量的铜在细胞内沉积导致细胞损伤[20-22]。有研究发现，慢性铜暴露的小鼠睾丸组织出现严重的空化，曲细精管出现较大的不规则空隙，精原细胞和精母细胞数量减少，而睾丸系数无显著差异；此外，在高铜暴露的小鼠中发现，精子的活力及运动能力下降，畸形率升高[4,15]。本试验结果发现，高铜诱导大鼠体重及睾丸重量下降但无显著差异，睾丸系数无显著差异。同时，H&E染色发现睾丸组织病理学损伤严重。因此推测，高铜可在不影响体重，睾丸重量及睾丸系数的情况下诱导睾丸组织病理学损伤，进而导致精子生成障碍。图3 高铜对大鼠睾丸自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和ATG5相对表达水平的影响
图2 高铜对大鼠睾丸自噬相关基因LC3I、LC3II、ATG5、Beclin1和p62的mRNA相对表达水平的影响自噬程序的执行和调控是通过自噬相关基因的表达来实现的。LC3以LC3Ⅰ的形式溶解于细胞质中，发生自噬时，LC3Ⅰ与磷脂酰乙醇胺缀合形成LC3Ⅱ，聚集于自噬体膜上，被认为是研究细胞自噬的特异标志物。因此，LC3Ⅱ可反映自噬的活性，通过免疫印迹检测LC3II已成为监测自噬及包括自噬细胞死亡在内的自噬相关过程的可靠方法[23]。Beclin1是自噬机制的核心组件，通过激活Vps34在调节自噬过程中起着核心作用[24]。p62是自噬的经典受体，参与了泛素化蛋白的蛋白酶体降解[25]。在各种诱导蛋白毒性的条件下，p62可能通过LC3参与多聚泛素化蛋白聚集与自噬机制的连接[26]。ATG5参与自噬性囊泡形成，通过一个泛素样的偶联系统与ATG12偶联，ATG12-ATG5结合物作为一种类似于e3的酶，是脂化ATG8家族蛋白及其与囊泡膜的联系所必需的[27]。本试验结果显示，大鼠睾丸中自噬相关基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Beclin1和p62的m RNA表达水平显著上调，ATG5的m RNA表达水平呈升高趋势。同时，免疫印迹试验结果显示，自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表达水平显著上调。因此，高铜通过诱导LC3表达水平上调提高睾丸自噬活性，通过上调p62的转录水平以加速泛素化蛋白的蛋白酶体降解，并且p62可能通过LC3参与多聚泛素化蛋白聚集，Beclin1转录水平上调可能激活Vps34参与自噬的调节，ATG5的转录及翻译水平上调可能参与自噬囊泡的形成。以上试验结果说明，高铜可诱导大鼠睾丸自噬发生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu2+对小鼠精原细胞活性氧及线粒体功能的影响[J]. 陈汉明,康振龙,刘高阳,庞聪颖,曾绮雯,刘冰贤,李英. 中国兽医科学. 2019(12)
[2]高铜诱导大鼠卵巢自噬发生[J]. 钟高龙,万方,宁芷君,余文兰,廖建昭,马烁娜,李英,唐兆新,潘家强,胡莲美. 中国兽医科学. 2019(08)
[3]高铜对肉鸡心肌细胞线粒体自噬的影响[J]. 马飞洋,杨帆,唐兆新,李英,胡莲美,郭剑英,韩庆月,潘家强. 中国兽医科学. 2019(05)
[4]高铜对鸡肝细胞NFκB及相关细胞因子mRNA表达的影响[J]. 郭剑英,唐兆新,韩庆月,廖建昭,马飞洋,马欣艳,林毓茵. 中国兽医科学. 2019(03)
[5]高铜对雏鸡脾抗氧化功能的影响及其病理损伤观察[J]. 崔伟,李敏,彭西,邓俊良,崔恒敏. 中国兽医科学. 2009(04)
本文编号：3218354
【文章来源】：中国兽医科学. 2020,50(07)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
高铜对大鼠睾丸组织病理学的影响（比例尺50m)
铜通过铜转运蛋白进入细胞，有研究发现铜转运蛋白在睾丸组织中高表达[19]。此外，在过量铜暴露的小鼠睾丸组织发现，睾丸组织铜含量升高[4]。因而，高铜暴露的大鼠可能导致睾丸组织过量的铜沉积，并在铜转运蛋白的作用下进入细胞，过量的铜在细胞内沉积导致细胞损伤[20-22]。有研究发现，慢性铜暴露的小鼠睾丸组织出现严重的空化，曲细精管出现较大的不规则空隙，精原细胞和精母细胞数量减少，而睾丸系数无显著差异；此外，在高铜暴露的小鼠中发现，精子的活力及运动能力下降，畸形率升高[4,15]。本试验结果发现，高铜诱导大鼠体重及睾丸重量下降但无显著差异，睾丸系数无显著差异。同时，H&E染色发现睾丸组织病理学损伤严重。因此推测，高铜可在不影响体重，睾丸重量及睾丸系数的情况下诱导睾丸组织病理学损伤，进而导致精子生成障碍。图3 高铜对大鼠睾丸自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ和ATG5相对表达水平的影响
图2 高铜对大鼠睾丸自噬相关基因LC3I、LC3II、ATG5、Beclin1和p62的mRNA相对表达水平的影响自噬程序的执行和调控是通过自噬相关基因的表达来实现的。LC3以LC3Ⅰ的形式溶解于细胞质中，发生自噬时，LC3Ⅰ与磷脂酰乙醇胺缀合形成LC3Ⅱ，聚集于自噬体膜上，被认为是研究细胞自噬的特异标志物。因此，LC3Ⅱ可反映自噬的活性，通过免疫印迹检测LC3II已成为监测自噬及包括自噬细胞死亡在内的自噬相关过程的可靠方法[23]。Beclin1是自噬机制的核心组件，通过激活Vps34在调节自噬过程中起着核心作用[24]。p62是自噬的经典受体，参与了泛素化蛋白的蛋白酶体降解[25]。在各种诱导蛋白毒性的条件下，p62可能通过LC3参与多聚泛素化蛋白聚集与自噬机制的连接[26]。ATG5参与自噬性囊泡形成，通过一个泛素样的偶联系统与ATG12偶联，ATG12-ATG5结合物作为一种类似于e3的酶，是脂化ATG8家族蛋白及其与囊泡膜的联系所必需的[27]。本试验结果显示，大鼠睾丸中自噬相关基因LC3Ⅰ、LC3Ⅱ、Beclin1和p62的m RNA表达水平显著上调，ATG5的m RNA表达水平呈升高趋势。同时，免疫印迹试验结果显示，自噬相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、ATG5、Beclin1的表达水平显著上调。因此，高铜通过诱导LC3表达水平上调提高睾丸自噬活性，通过上调p62的转录水平以加速泛素化蛋白的蛋白酶体降解，并且p62可能通过LC3参与多聚泛素化蛋白聚集，Beclin1转录水平上调可能激活Vps34参与自噬的调节，ATG5的转录及翻译水平上调可能参与自噬囊泡的形成。以上试验结果说明，高铜可诱导大鼠睾丸自噬发生。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cu2+对小鼠精原细胞活性氧及线粒体功能的影响[J]. 陈汉明,康振龙,刘高阳,庞聪颖,曾绮雯,刘冰贤,李英. 中国兽医科学. 2019(12)
[2]高铜诱导大鼠卵巢自噬发生[J]. 钟高龙,万方,宁芷君,余文兰,廖建昭,马烁娜,李英,唐兆新,潘家强,胡莲美. 中国兽医科学. 2019(08)
[3]高铜对肉鸡心肌细胞线粒体自噬的影响[J]. 马飞洋,杨帆,唐兆新,李英,胡莲美,郭剑英,韩庆月,潘家强. 中国兽医科学. 2019(05)
[4]高铜对鸡肝细胞NFκB及相关细胞因子mRNA表达的影响[J]. 郭剑英,唐兆新,韩庆月,廖建昭,马飞洋,马欣艳,林毓茵. 中国兽医科学. 2019(03)
[5]高铜对雏鸡脾抗氧化功能的影响及其病理损伤观察[J]. 崔伟,李敏,彭西,邓俊良,崔恒敏. 中国兽医科学. 2009(04)
本文编号：3218354
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