人类精子冷冻损伤的蛋白质谱研究及差异蛋白FAM-110A的定位和功能

发布时间：2017-10-28 04:23

  本文关键词：人类精子冷冻损伤的蛋白质谱研究及差异蛋白FAM-110A的定位和功能

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【摘要】：据估计,全球范围内有10%-20%的夫妻遭受不孕不育的困扰,其中近一半是男性不育。随着经济的发展,日益破坏的环境和不断增加的生活压力逐渐成为导致男性生育能力下降的主要原因。近年来,辅助生殖技术得到了长足的发展,为越来越多的不育症患者带来了福音。这一切治疗手段都基于一项核心技术——即精子冷冻保存技术。利用超低温技术保存精子并且建立人类精子库,不仅可以为患有某些不可治愈的疾病如无精症、少弱畸精子症的患者带来生育的希望,同样也为即将接受具有生育毒性的治疗措施的患者提供了保障。然而,精子的冷冻保存技术还有许多缺陷,人类精子在冻融后各项参数如活力、活率、获能、顶体反应等都发生了减退。目前有观点认为精子在冻融前后由于冰晶的形成,导致的细胞膜内外渗透压发生改变是造成精子结构性损伤的原因之一,但这并不能完整解释精子在复苏后发生的各项功能减退。由于蛋白质是机体各项生理活动的直接执行者,我们认为着眼于精子冻融前后蛋白质的变化有可能揭示出导致精子功能下降的直接原因。在实验设计阶段,我们选取了二维凝胶电泳技术(2-D PAGE)和质谱(MALDI-TOF)技术以便更直观而且完整地表达精子复苏之后的蛋白质变化情况。在实验的第一部分,通过上述技术,我们构建了精子冻融前后差异表达的蛋白质谱,鉴定出了27个表达差异在1.5倍以上的蛋白质。这27个蛋白质就有可能是导致精子复苏后各项检测指标均下降的关键。进一步的研究将为临床研制新型冷冻技术提供理论上的依据。在实验的第二部分,我们通过查阅文献资料,选取了其中一个可能直接参与精子顶体反应以及影响受孕过程的蛋白质FAM-110A对其进行了相关的研究。目前对于该蛋白质家族的研究还局限于细胞超微结构方面,而在功能学方面的研究尚是空白。由于FAM-110A在哺乳动物中广泛表达,且高度保守,为人——小鼠同源基因,我们选择进行动物实验以便完整地揭示该蛋白的定位与功能。后续的实验中我们完成了对FAM-110A蛋白保守性及相关结构域预测与分析;通过Western blot技术以及聚合酶链式反应技术完成了FAM-110A基因在小鼠各个不同组织以及不同日龄小鼠睾丸的mRNA和蛋白表达分析;通过免疫荧光印记技术确定了其在细胞中的定位;最终在体外受精实验中明确了该蛋白的功能。综上所述,通过对差异蛋白FAM-110A的一系列研究,我们首次阐明了一个睾丸特异性基因的功能与定位并提出以下观点:蛋白FAM-110A作为顶体蛋白广泛参与精子的发生与受精过程,精子冻融后该蛋白差异表达从而导致复苏精子各项参数异常以及受孕率显著降低,是精子发生一系列冷冻损伤的一个重要组成部分。通过对该机制的阐述,为进一步研究人类精子冷冻损伤的机制奠定了良好的理论基础,同时也为临床研制新型精子冷冻保存技术提供了新的思路。
【关键词】：精子冷冻 损伤 蛋白质FAM-110A 睾丸特异性基因
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R698.2
【目录】：

• 中文摘要4-6
• 英文摘要6-8
• 前言8-10
• 第一部分：人类精子冷冻损伤的差异蛋白质谱系的构建10-20
• 1. 实验材料10-11
• 2. 实验方法11-17
• 3. 实验结果17-18
• 4. 讨论18-19
• 5. 小结19-20
• 第二部分：小鼠蛋白质FAM-110A的定位与功能20-33
• 1. 实验材料20-21
• 2. 实验方法21-27
• 3. 实验结果27-31
• 4. 讨论31-32
• 5. 小结与展望32-33
• 参考文献33-35
• 综述35-56
• 参考文献49-56
• 在读期间发表及撰写文章56-57
• 致谢57

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本文编号：1106658