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目的:探讨胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)及其alpha 1受体(GDNF family receptor alpha 1,GFR α 1)基因在小鼠精子再生过程中的表达变化及其与精原干细胞(spermatogonial stem cell)自增殖和分化的关系。 方法:间隔24天二次腹腔注射白消安建立小鼠精子再生过程的动物模型。随机分为第二次给药后第1、2、3、4、6、8、10周7组,于各相应时点及给药前取材:①用光镜和电镜观察精原细胞的形态学改变;②采用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测GDNF mRNA和GFR α 1 mRNA的相对表达变化:③应用原位杂交方法检测GDNF mRNA和GFR α 1 mRNA的定位表达。 结果:在小鼠精子再生过程的第1、2周,残存的As(the A single spermatogonia)细胞活跃自增殖、数目增多;第3、4周精原细胞成群出现,可观察到Apr(the A pairedspermatogonia)、Aal(the A aligned spermatogonia)及B型精原细胞;6~8周,初级精母细胞和精子细胞开始出现;10周时绝大部分生精上皮可观察到各级生精细胞依次排列。GDNF mRNA和GFR α 1 mRNA的表达在第1、2周增强,与给药前比较差异分别有显著性(P<0.05)和非常显著性(P<0.01)意义,其中第2周达到高峰,基因表达值分别为113.1±19.29%和104.72±24.4%:第3、4周基因表达减少,与给药前比较差异均有非常显著意义(p<0.01),其中第4周达低谷,分别为16.5±4.62%和20.77±4.25%;之后逐渐上升,于第8周恢复至给药前水平。GDNF mRNA由主要由支持细胞(Sertoli cell)表达,GFR α 1 mRNA主要由未分化型精原细胞表达。GDNF mRNA和GFR α 1 mRNA的表达变化呈正相关,r=0.834。 结论:在睾丸组织中As细胞为精原干细胞,其增殖和分化遵循Huckin模式。在精子再生过程中,可划分为三个阶段:①As细胞活跃自增殖阶段;②As细胞活跃分化阶段;③As细胞自增殖与分化平衡阶段。机体具有自身调节As细胞自增殖和分化的潜能,睾丸局部Sertoli细胞分泌的GDNF以剂量相关性调控As细胞自增殖和分化的去向:低剂量时诱导其增殖:高剂量时诱导其分化。