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目的观察甜菜碱(Betaine,BET)对链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病小鼠生精功能损伤的保护作用以及探讨其作用机制。方法1.观察BET对STZ诱导的糖尿病小鼠生精功能障碍的保护作用(1)整体水平:腹腔注射STZ构建Ⅰ型糖尿病(Diabetes mellitus,DM)小鼠模型,并随机将实验小鼠分为Control组,DM组,DM+枸橼酸氯米芬(Clomiphene citrate,CC)(5mg/kg)组,DM+BET(200,400,800mg/kg)组,治疗8周后,采用脏器称重法检测DM小鼠的体重、睾丸重量、精囊腺重量及附睾重量,并计算睾丸、精囊腺及附睾的脏器系数;采用精子计数法检测DM小鼠精子数目、精子活力、精子活率及精子畸形率;利用彗星实验检测DM小鼠生精细胞的DNA损伤程度;利用苏木精/伊红染色观察BET对DM小鼠睾丸组织病理结构的改变;利用透射电镜技术观察DM小鼠睾丸支持细胞超微结构的变化。(2)细胞水平:建立高糖(High glucose,HG)(80mM)诱导TM4支持细胞损伤模型,并将其分为Control组、HG组(80mmol/L)、BET组(0.05mmol/L)、PDTC阈下剂量组(0.01μM)、PDTC阈下剂量(0.01μM)+BET阈下剂量(0.02mmol/L)组,处理48h后。使用CCK-8法检测BET对HG诱导的TM4支持细胞的损伤;利用彗星实验观察BET对HG诱导的TM4支持细胞DNA的损伤程度;采用ELISA检测BET对HG诱导的TM4支持细胞中抑制素-B的表达。2.探讨BET对DM小鼠生精功能损伤的保护作用机制(1)整体水平:采用ELISA检测BET对STZ诱导的DM小鼠睾丸组织中TNF-α和iNOS表达水平;采用Western blot法检测BET对DM小鼠睾丸组织中p38MAPK、p-p38MAPK、NF-κBp65、p-NF-κBp65蛋白的表达水平。(2)细胞水平:采用ELISA检测BET对HG诱导的TM4支持细胞中TNF-α和iNOS的表达;采用Western blot检测BET对HG诱导TM4支持细胞中p38MAPK、p-p38MAPK、IKK-β、p-IKK-β、NF-κBp65、p-NF-κBp65蛋白的表达;利用免疫荧光法观察BET对HG诱导TM4支持细胞中NF-κB p65的核移位情况;利用实时荧光定量PCR法检测BET对HG诱导的TM4支持细胞中p38MAPK和NF-KBp65 mRNA的表达。结果1.观察BET对DM小鼠生精功能损伤的保护作用(1)整体水平:与DM组比较,BET(800mg/kg)组治疗8周后,能显著增加DM小鼠的体重、睾丸重量、精囊腺重量及附睾重量(P<0.01),并且显著提高睾丸、精囊腺及附睾的脏器系数(P<0.01)。此外,与DM组比较,BET(800mg/kg)组治疗8周后,能显著提高DM小鼠精子数目、精子活力、精子活率(P<0.01),以及显著降低DM小鼠精子畸形率(P<0.01),而且BET(800mg/kg)治疗组改善了DM小鼠生精细胞的DNA损伤;与DM相比较,BET(800mg/kg)治疗组可以改善DM小鼠睾丸组织的病理改变,并且能够减轻DM小鼠睾丸支持细胞超微结构的病理性损伤。(2)细胞水平:与HG组比较,BET(0.05mmol/L)治疗组可显著增加TM4支持细胞的存活率(P<0.01),并且可以改善HG诱导的TM4支持细胞的DNA损伤;与HG模型组比较,BET 0.05mmol/L或BET 0.02mmol/L阈下剂量+PDTC 0.01μM阈下剂量能够提高TM4支持细胞中抑制素-B的含量(P<0.05)。2.探讨BET对DM小鼠生精功能损伤的保护作用机制(1)整体水平:ELISA检测结果表明,与DM组比较,BET(800mg/kg)组治疗8周后能够显著降低睾丸组织中TNF-α和iNOS表达(P<0.01);Western Blot实验结果表明:与DM组比较,BET(800mg/kg)治疗组能够显著降低睾丸组织中p38MAPK、p-p38MAPK、NF-κBp65、p-NF-κBp65的蛋白表达(P<0.01)。(2)细胞水平:ELISA检测结果表明:与HG组比较,BET 0.05mmol/L或BET 0.02mmol/L阈下剂量+PDTC 0.01μM阈下剂量能够降低TM4支持细胞中TNF-α、iNOS表达(P<0.01,P<0.05);Western Blot实验结果表明:与HG组比较,BET 0.05mmol/L或BET0.02mmol/L阈下剂量+PDTC 0.01μM阈下剂量组可以显著降低p38MAPK、p-p38MAPK、IKK-β、p-IKK-β、NF-κBp65、p-NF-κBp65蛋白的表达水平(P<0.01);免疫荧光结果显示:与HG模型组比较,BET 0.05mmol/L或BET 0.02mmol/L阈下剂量+PDTC 0.01μM阈下剂量组可抑制NF-κB p65向细胞核内迁移;qRT-PCR实验结果表明:与HG模型组比较,BET 0.05mmol/L或BET 0.02mmol/L阈下剂量+PDTC 0.01μM阈下剂量治疗组可以降低TM4支持细胞中p38MAPK和NF-κBp65 mRNA的相对表达量(P<0.01)。结论1.BET对STZ诱导DM小鼠生精功能损伤具有保护作用。2.BET对STZ诱导的DM小鼠生精功能损伤的保护作用与抑制p38MAPK/NF-κB信号通路有关。