论文部分内容阅读
背景:隐睾是儿童泌尿生殖系统最常见的先天畸形之一,同时也是引起成年男性不育的重要原因。隐睾主要为临床诊断,而非病因诊断。隐睾发病原因至今尚不清楚,但隐睾可引发生殖损伤、睾丸恶变、睾丸扭转等不良后果。目前临床主要采取睾丸固定术进行矫正,将位置异常的睾丸恢复至正常位置,以期预防隐睾所致不良预后的发生。但长期随访研究发现,单纯的手术矫正并不能有效地恢复患儿睾丸内生殖细胞已发生的病理损伤。因此,临床关于如何治疗隐睾患儿并改善生殖功能的问题亟待解决。视黄酸作为维生素A在体内代谢的产物,已有研究证实视黄酸相关代谢途径对正常生精过程至关重要。但视黄酸能否重塑隐睾生精功能,目前尚无研究。当视黄酸合成途径被抑制后,睾丸内发生的生精障碍过程与隐睾病理损伤过程类似。因此,我们推测视黄酸与隐睾睾丸发生的生精障碍相关。我们首次提出补充视黄酸可能对先天性隐睾大鼠睾丸内已经发生的生殖损伤有修复作用,以期为临床治疗隐睾患儿发生不育提供新的思路,提供动物研究的实验数据。目的:本研究通过构建先天性隐睾大鼠模型,并于生后生殖细胞发育关键期给予视黄酸干预,结合体内外实验,探讨视黄酸对隐睾睾丸作用的可能分子机制。为探讨隐睾发生机制及临床治疗隐睾患儿,提供新的思路和科学的实验依据。方法:1.健康清洁SD孕鼠孕12-20 d采取氟他胺25 mg/kg/d暴露,构建子代雄鼠先天性隐睾模型。统计建模成功率,并在生后不同时段予隐睾雄鼠1 mg/kg/d RA干预,通过SCP3及Stra8的蛋白表达,筛选RA最适干预时段。在生后1-10 d RA干预条件下,检测RA对检测病理形态学改变、生精过程关键蛋白(Stra8、SCP3、c-Kit和Mvh)表达,统计精子数量及精子畸形率。阐述RA对先天性隐睾大鼠生精功能的作用。2.将隐睾子代雄鼠随机分为3组:正常对照组、Flu隐睾组、RA干预组。Western blot和免疫荧光检测血睾屏障相关连接蛋白(Connexin 43、ZO-1、N-cadherin和Claudin 11)的表达,并用生物素示踪检测各组大鼠睾丸内血睾屏障的通透性功能。体外采用睾丸组织体外培养方法,以验证体内实验结果。阐述RA对隐睾睾丸血睾屏障的作用。3.通过生物信息学预测RA诱导干细胞分化过程可能的信号通路。Western blot和免疫荧光检测PI3K/Akt/m TOR信号通路关键蛋白表达水平变化,并检测下游自噬相关蛋白水平变化(Beclin1、LC3a/b、p62);在体外睾丸组织培养中,拮抗RARα,验证RARα在RA重塑隐睾睾丸内生精功能中的作用;Western blot检测RA对GC-1和TM4细胞中PI3K/Akt信号通路的作用。阐明RA重塑隐睾睾丸生精功能的可能分子机制。结果:1.孕期氟他胺暴露可有效诱导子代雄鼠先天性隐睾的发生;生后1-10 d为RA最适干预时段,后续研究均在此时段进行RA干预。Garcia评分及血浆皮质醇激素水平检测提示,RA干预对神经系统功能及血浆皮质醇激素水平无明显影响(p>0.05)。RA可部分改善隐睾睾丸病理学损伤。与正常对照组相比,氟他胺隐睾组睾丸内生精指标SCP3、c-Kit及减数分裂指标Stra8的蛋白表达水平明显降低(p<0.05),RA在隐睾大鼠生后精子发生关键期干预可明显恢复SCP3、c-Kit及Stra8的蛋白表达水平(p>0.05)。RA干预后的隐睾睾丸精子数量及精子畸形率明显改善,与对照组相比无明显差异(p>0.05)。此外,与对照组相比,隐睾睾丸组织内RARα蛋白表达明显降低(p<0.05),RA干预后表达明显恢复(p>0.05)。2.体内外实验结合证实,RA可有效恢复隐睾睾丸内显著降低的血睾屏障连接蛋白表达水平(包括Connexin 43、ZO-1、N-cadherin和Claudin 11)(p<0.05);生物素示踪表明,RA干预可部分恢复血睾屏障的通透性功能。3.KEGG结果显示PI3K/Akt相关信号通路可能在RA诱导干细胞分化过程发挥关键作用。与对照组相比,隐睾睾丸内PI3K、pAkt/pan-Akt及p-m TOR/m TOR蛋白表达明显增高,Beclin1、LC3a/b蛋白表达水平明显降低,p62蛋白表达水平明显增高(p<0.05);经RA干预后,隐睾睾丸组织内上述蛋白表达与对照组相比无统计学差异(p>0.05)。RA诱导GC-1细胞系和TM4细胞系发现,RA对GC-1细胞中的PI3K/Akt信号通路关键蛋白影响明显,但在同样干预条件下,对TM4细胞中PI3K/Akt信号通路关键蛋白并无明显影响。结论:RA在先天性隐睾大鼠生后早期的生精关键期干预,可有效改善隐睾大鼠睾丸内异常的生精过程。RA可能通过作用于RARα,部分恢复血睾屏障连接蛋白及功能,抑制PI3K/Akt/m TOR相关信号通路活性,进而改善隐睾睾丸内缺失的巨自噬水平,部分恢复生殖细胞功能。