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第一章精索静脉曲张患者精子Cat Sper1的差异表达目的:通过检测精索静脉曲张患者成熟精子特异性钙通道Cat Sper1的表达,探讨Cat Sper1与精索静脉曲张之间的关系,为精索静脉曲张导致不育的发病机制提供新的研究方向。方法:健康志愿者20例,精索静脉曲张患者110例。通过手淫法获取精液,进行计算机精子运动轨迹分析,应用Percoll非连续梯度离心法对精液进行优化分离,应用半定量逆转录酶-聚合酶链式反应(RT-PCR)以及蛋白质印迹法(Western Blot)分别检测精子中Cat Sper1 m RNA及蛋白表达情况。结果:与对照组比较,精索静脉曲张组精液量、液化时间无明显差异(P>0.05),而精子快速前向运动以及前向运动比率(a+b(%))、精子活率以及密度均明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。根据精子运动活力分组,精索静脉曲张精子活力异常组(3组)Cat Sper1 m RNA及蛋白表达含量均低于对照组(1组)以及精索静脉曲张精子活力正常组(2组)(P<0.01)。与1组比较,2组精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达轻微下降,但差异无统计学意义(P>0.05)。根据精索静脉曲张临床程度分组,精索静脉曲张临床I、II、III度各组精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达含量差异不明显(P>0.05)。精索静脉曲张单侧发病与双侧发病精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达含量差异不明显(P>0.05)。根据精索静脉曲张患者静脉是否存在返流分组,返流组精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达含量均低于对照组以及无返流组(P<0.01)。与对照组比较,无返流组精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达差异不明显(P>0.05)。结论:精子特异性钙通道Cat Sper1 m RNA及蛋白在精索静脉曲张患者精子细胞中表达下降,其可能为精索静脉曲张导致不育的“二次打击”靶点之一。精子活力低下以及静脉血液返流与Cat Sper1的表达下降存在一定相关性,这将为精索静脉曲张的诊断及治疗提供新的思路。第二章CatSper1在实验性精索静脉曲张大鼠精子中的差异表达及左卡尼汀对其的保护性研究目的:检测精索静脉曲张大鼠附睾精子细胞精子特异性钙通道Cat Sper1的表达情况,观察左卡尼汀对大鼠精子Cat Sper1的影响。方法:70只雄性大鼠被随机分为7组,每组10只。分别为对照组(A组),精索静脉曲张组(B组),精索静脉曲张+生理盐水组(C组),精索静脉曲张+小、中、大剂量左卡尼汀组(D,E,F组)和F+延长喂养14d组(G组)。手术结扎部分左肾静脉制备精索静脉曲张大鼠模型。12周后,C组给予生理盐水1 ml/d,D、E、F组分别用左卡尼汀小(0.05g·kg-1·d-1)、中(0.1 g·kg-1·d-1)、大(0.2 g·kg-1·d-1)剂量灌胃35d,G组在F组基础上延长灌胃14d,处死大鼠。进行精液参数精子运动轨迹分析,应用RT-PCR以及Western Blot分别检测精液中Cat Sper1 m RNA及蛋白表达情况。结果:与A组比较,B组精子a+b(%)、精子活率及密度均不同程度下降(P<0.01),B组精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达含量明显下降(1.44±0.67 VS 0.71±0.38;1.87±0.67 VS 0.84±0.42,P<0.01)。与C组比较,应用左卡尼汀后,各组精子密度无明显增加,精子a+b(%)、精子活率以及精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达含量明显增高,尤其大剂量组F、G组增高更加明显(P<0.01)。与F组比较,G组延长应用2周左卡尼汀,精子Cat Sper1 m RNA及蛋白表达量无明显增加(P>0.05)。结论:精子特异性钙通道Cat Sper1在精索静脉曲张大鼠精子细胞中表达下降。应用左卡尼汀后,Cat Sper1的表达含量及精子a+b(%)及精子活率增加,从而提高精索静脉曲张患者的生育能力。第三章Cat Sper1对精子线粒体呼吸与能量代谢的影响目的:应用Cat Sper1多克隆抗体抑制Cat Sper1的功能,检测精子线粒体呼吸功能及能量合成能力,观察Cat Sper1对精子线粒体呼吸与能量代谢的影响。方法:健康志愿者20例,手淫法获取精液,检测精液参数均符合WHO标准。经过上游法处理后每份精液分为A、B两组,分别与Earles液以及50μg/ml抗Cat Sper1多克隆抗体共孵育。在1h,2h,4h后分别检测两组精子精液参数、细胞线粒体呼吸控制率RCR及精子细胞ATP含量。结果:与A组比较,B组精子各时间点a+b(%)尤其是a(%)均明显下降(P<0.01);1h后B组精子a(%)即明显下降,2h,4h后精子下降缓慢,与1h相比无明显差异(P>0.05)。与A组比较,B组精子各时间点态3值、呼吸控制率RCR以及精子细胞ATP含量均明显下降(P<0.01);B组精子中,2h、4h节点精子态3值、呼吸控制率RCR以及精子细胞ATP含量与1h无明显差异(P>0.05)。结论:阻断精子特异性钙通道Cat Sper1,精子细胞线粒体呼吸功能降低,精子生成ATP的能力下降,精子活力降低。这将为精索静脉曲张引起精子Cat Sper1表达下降,从而导致不育的机制寻找可能的理论依据。