内质网应激在砷抑制小鼠睾丸间质细胞睾酮合成中的作用

发布时间：2020-05-20 09:09

【摘要】：目的砷(Arsenic,As)是一种有毒的类金属元素,在环境中广泛分布,由于其致癌性而成为全球重大公共卫生问题。近年来越来越多的研究表明,砷暴露与男性不育和人类精液质量降低有关。睾酮的降低和类固醇生成的破坏可能是无机砷诱发男性生殖功能障碍的主要原因。然而,砷抑制睾酮合成的分子机制仍不清楚。本课题主要研究无机砷对TM3细胞睾酮合成的影响,探讨内质网应激(ER stress)在砷抑制小鼠睾丸间质细胞睾酮合成中的作用。方法(1)为探讨砷对TM3细胞睾酮合成的影响,采用5μM NaAsO_2给TM3细胞染毒,在染毒2h,4h和8h后收集细胞上清液用于睾酮测定,另收集细胞,用于睾酮合成关键酶mRNA和蛋白表达的测定。(2)为探讨砷是否能够引起TM3细胞发生内质网应激,采用5μM NaAsO_2处理TM3细胞,分别在染毒2h,4h和8h后,收集细胞,检测内质网应激相关mRNA和蛋白的表达水平。(3)为阐明化学分子伴侣PBA能否减轻砷诱导的TM3细胞内质网应激,采用10μM PBA预处理TM3细胞2h后,再采用5μM NaAsO_2染毒8h,收集细胞,检测内质网应激相关mRNA和蛋白的表达水平。(4)为进一步阐明内质网应激在砷抑制睾酮合成中的作用,采用10μM PBA预处理TM3细胞后,再采用5μM NaAsO_2染毒8h,收集细胞上清液用于睾酮测定,另收集细胞,检测睾酮合成关键酶的表达。结果(1)与对照组相比,NaAsO_2处理组睾酮水平明显降低(P0.01);NaAsO_2明显下调17β-HSD、3β-HSD、P450scc和StAR mRNA的表达(P0.01),此外,NaAsO_2明显下调3β-HSD、P450scc、StAR和P450_(17α)蛋白的表达(P0.05,P0.01)。(2)与正常对照相比,NaAsO_2上调TM3细胞GRP78蛋白和GRP94 mRNA的表达(P0.05,P0.01),提示NaAsO_2能够激活ATF6信号通路。NaAsO_2明显提高TM3细胞PERK以及eIF2α蛋白磷酸化水平(P0.01);砷处理组CHOP蛋白表达也明显增加,且NaAsO_2作用时间越长,CHOP表达水平越高(P0.01)。此外,砷处理组TM3细胞的CHOP和ATF4 mRNA表达水平与对照相比也明显上升,提示NaAsO_2能够激活PERK信号通路。砷处理组p-IRE1α和p-JNK蛋白的表达显著上调(P0.05,P0.01),提示NaAsO_2能够激活IRE1信号通路。(3)采用10μM PBA预处理TM3细胞后,再采用5μM NaAsO_2染毒8h,与NaAsO_2染毒组相比,PBA预处理组TM3细胞ATF4和CHOP mRNA的表达水平降低(P0.01),且PBA预处理显著下调TM3细胞PERK、e IF2α和IRE1α蛋白的磷酸化水平(P0.01)。(4)采用10μM PBA预处理TM3细胞后,再采用5μM NaAsO_2染毒8h,PBA预处理组细胞上清睾酮含量明显高于NaAsO_2染毒组(P0.01);与NaAsO_2染毒组相比,PBA预处理组TM3细胞的StAR、P450scc和17β-HSD mRNA的表达水平明显升高(P0.05,P0.01),且PBA预处理显著上调TM3细胞StAR和3β-HSD的蛋白的表达水平(P0.01)。结论(1)砷能够抑制小鼠睾丸间质细胞睾酮合成和分泌,砷下调睾酮合成关键酶mRNA和蛋白的表达可能在砷抑制小鼠睾丸间质细胞睾酮合成中起重要作用。(2)砷能够诱导小鼠睾丸间质细胞发生内质网应激,而PBA预处理能够上调砷抑制的睾酮合成关键酶的表达,提高睾酮水平,提示内质网应激可能在砷抑制的小鼠睾丸间质细胞睾酮合成中扮演重要角色。
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R114

【参考文献】