Aldoa与Cs可能是吸烟人群的精子潜在危险的标记物
本文关键词： 香烟烟雾 蛋白质组学 精子 雄性生育 出处：《上海交通大学》2014年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：研究背景与目的:吸烟有害健康是众所周知的,有研究表明吸烟与男性的生殖能力有较高的相关性。吸烟能影响到精子的质量,包括精子的数量减少,精子的运动能力降低,精子形态异常等。而吸烟男性生育能力降低的一个主要原因就是精子质量的下降,其精子质量的降低甚至可以导致后代身体条件的降低。吸烟影响男性生殖能力的原因引起了许多学者的关注,通过研究已经发现了吸烟能够导致染色体非整倍性的发生、染色体的结构异常以及精子DNA的断裂。在本实验中,通过小鼠吸烟模型建立并结合蛋白质组学的方法,检测吸烟小鼠精子与非吸烟小鼠精子的蛋白谱表达差异变化。同时结合生物信息学的方法分析这些表达差异的蛋白的功能以及在生殖方面的相关性,并且在人类精子样本上验证这些蛋白,试图找出香烟烟雾处理对雄性生育能力造成影响的分子机制以及找到吸烟对精子影响的标记蛋白。研究方法:建立小鼠吸烟模型,其中小鼠的吸烟量是根据标准人每日吸烟20支的尼古丁含量计算得到的量。在小鼠吸烟模型建立完成之后利用双向电泳与质谱技术对对照组与处理组小鼠精子总蛋白进行分析。同时利用Western-blotting的方法检测随机从质谱鉴定的结果中选取的蛋白在两组小鼠精子中的表达差异趋势,以验证双向电泳与质谱的结果。这些蛋白的基因在转录水平上的差异则通过Real-time PCR的方法检测。将质谱分析鉴定得到的蛋白质通过Blast2GO软件进行功能分析,并从生物学过程、分子功能两个方面上进行聚类分析,最后使用KEGG分析这些蛋白质所参与的通路。研究结果:在处理组与对照组的小鼠精子总蛋白的双向电泳结果中发现超过1000个的差异蛋白点,其中表达水平差异在1.5倍上有38个蛋白点。利用质谱分析这38个表达差异在1.5倍以上的蛋白,我们从中鉴定得到了22个蛋白。这22个蛋白质中表达水平下调的有12个蛋白质,表达水平上调的有10个蛋白质。随机在这10个上调蛋白与12个下调蛋白中分别挑选5个蛋白在两组小鼠精子样本中利用Western-blotting来检测其表达差异趋势。通过Western-blotting检测得到的结果与双向电泳和质谱的结果是基本一致的,因此认为双向电泳与质谱分析的结果是可靠的。同时,我们在人类吸烟精子样本中通过Western-blotting检测之前随机选择的5个蛋白的表达量,发现其中2种蛋白(ALDOA与CS)的表达量在吸烟人群精子中相对非吸烟人群精子中是显著降低的。利用KEGG通路分析分析这些差异蛋白,我们发现这些蛋白比较集中于能量代谢的通路中,提示我们吸烟对精子中的能量代谢有比较大的影响。结论:每日的香烟烟雾处理能改变小鼠精子的蛋白表达谱。大部分这些改变的蛋白都具有催化活性并且与能量代谢有关。这些蛋白的表达量改变可能会影响到精子中ATP生成,从而影响到精子的功能以及运动性。我们同样在人类精子样本中检测了5种蛋白,而其中2种蛋白(ALDOA与CS)的表达量在吸烟人群精子中相对非吸烟人群精子中是显著降低的。而这两个蛋白同样是与能量代谢有关的。这两个蛋白可能是精子中潜在检测男性是否吸烟的一个标记,而深入研究这些蛋白能让我们更好的了解吸烟人群不育的发病机理。
[Abstract]:In this experiment , we found that there were more than 1000 protein spots in the sperm of non - smoking mice by using two - dimensional electrophoresis and mass spectrometry .
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R698.2
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，本文编号：1464844
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