醋酸铅对大鼠睾丸支持细胞ABP、INH和Tf mRNA转录表达的影响

论文摘要

近年来,环境污染已成为十分突出的问题,重金属是其中一类重要的污染物。铅是人类最早开始使用的重金属元素之一,因其应用广泛,也造成了对环境的污染。铅可对机体多个系统和器官造成损伤,并影响动物和人类的生殖功能。国内外以往关于铅雄性生殖毒性的研究主要集中在睾丸,因为睾丸为雄性最主要的生殖腺,并且是大多数外源化学物雄性生殖毒性的靶器官。支持细胞是雄性动物睾丸曲细精管内唯一的体细胞,在雄性生殖系统中发挥着重要作用。支持细胞离体培养模型由于具有快速、经济、干扰少、实验结果针对性强以及结果的可靠性和重现性好等特点,被广泛应用于外源性毒物的生殖毒理学研究中。支持细胞被称为生精细胞的“保姆细胞”,不仅在结构上为生精细胞的分化成熟提供支架,供给生精过程所需的能量及营养物质:同时可分泌数十种物质参与生精细胞的分化成熟,具有精细的协调作用,保证精子发生的正常有序进行。支持细胞可分泌雄激素结合蛋白（androgen binding protein,ABP）、转铁蛋白（transferrin,Tf）和抑制素（inhibin,INH）等。ABP能够转运和储存雄激素,使曲细精管内维持高浓度的雄激素,生精细胞和精子均有结合和代谢ABP的能力;Tf可以为生精细胞提供生理活动和生化过程所需要的铁,并且对细胞生长有直接的刺激作用;INH能够抑制卵泡刺激素（follicle stimulating hormone,FSH）的分泌,不仅在调节垂体-睾丸轴的平衡中起着必不可少的作用,而且在睾丸精细胞分化、发育过程中起着直接的作用。ABP、Tf和INH均被广泛地用作支持细胞功能的标志。铅能够造成FSH的分泌异常,影响支持细胞内第二信使的浓度,也能够直接作用于支持细胞,影响支持细胞内第二信使的生成。上述变化可能会影响到支持细胞内基因的表达,造成支持细胞分泌功能的异常,产生雄性生殖毒性。本研究通过体外分离培养大鼠睾丸支持细胞,使其暴露于不同浓度的醋酸铅,从mRNA水平上分析受试物对支持细胞表达ABP、INH和Tf的影响。以此探讨支持细胞在醋酸铅造成的雄性生殖功能损伤中的作用,为进一步研究铅的生殖毒性作用提供理论依据。方法:1.建立大鼠睾丸支持细胞体外原代培养模型。18～21日龄SD大鼠睾丸经胰蛋白酶和胶原酶依次消化,分离和纯化支持细胞。在35℃、5%CO2条件下进行培养,并经Feulgen染色进行支持细胞鉴定。利用MTT法描述支持细胞生长曲线。以DMEM/F-12培养基为溶剂配制醋酸铅工作液,给予不同剂量对支持细胞染毒24h,确定醋酸铅最大无细胞毒性作用剂量。2.醋酸铅对ABP、INH和Tf基因转录的影响。以醋酸铅浓度为0 mol/L、10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L和10-5mol/L对离体原代培养的大鼠睾丸支持细胞染毒24h,提取细胞内总RNA,进行逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）,以GAPDH为内参照,检测支持细胞内ABP、INH和TfmRNA的水平。3.统计学分析。运用SPSS 12.0统计软件的单因素方差分析（analysis ofvariance,ANOVA）、Bonfferoni两两比较、Levene方差齐性检验对数据进行统计学分析（检验水准α=0.05）。结果:1.本研究分离培养的支持细胞体外生长良好,且支持细胞纯度比较高,可以用于体外实验研究。不同浓度的醋酸铅染毒体外培养第4d的支持细胞24h后,结果发现醋酸铅浓度最高为10-5mol/L时无细胞毒性。2.RT-PCR结果:①以10-8mol/L～10-5mol/L的醋酸铅染毒支持细胞24h,ABP mRNA相对表达量均高于对照组,但是差异均无统计学意义（P＞0.05）。②以10-8mol/L～10-5mol/L的醋酸铅染毒支持细胞24h,TfmRNA在10-8mol/L、10-7mol/L和10-6mol/L剂量组的相对表达量均高于对照组,10-5mol/L剂量组的相对表达量低于对照组,但是各剂量组的基因相对表达量与对照组比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）。③以10-8mol/L～10-5mol/L的醋酸铅作用于支持细胞24h后,INH mRNA在10-8mol/L和10-7mol/L剂量组的相对表达量低于对照组,差异具有统计学意义（P＜0.05）。10-6mol/L剂量组的相对表达量低于对照组,10-5mol/L剂量组的相对表达量高于对照组,但是差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论:1.醋酸铅对原代培养大鼠睾丸支持细胞在10-8mol/L～10-5mol/L剂量范围内未观察到细胞毒性。2.醋酸铅在10-8mol/L～10-5mol/L剂量范围内对支持细胞雄激素结合蛋白和转铁蛋白的转录表达无影响,醋酸铅在此剂量下不影响雄激素结合蛋白和转铁蛋白的分泌。3.醋酸铅在10-8mol/L和10-7mol/L剂量下可减少支持细胞抑制素的转录表达。醋酸铅在10-6mol/L和10-5mol/L剂量下对抑制素的转录表达没有影响。醋酸铅可以改变抑制素的分泌,影响抑制素在生殖系统中的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 论文部分
• 引言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述部分
• 综述
• 参考文献
• 缩略词表
• 后记