束缚应激对雄鼠生殖功能的影响及其机制和抗应激研究

1、束缚应激对雄鼠生殖功能的影响及其机制和抗应激研究 在畜牧生产中 , 抓捕、采血、运输、断奶、分群、注射等操作程序均会引起 家畜应激反应 , 在一定程度上影响生长和生产。本试验以家畜生产中常见抓捕或 者限制活动过程中存在的束缚应激小鼠模型为研究对象 , 研究其对雄鼠生殖活动 的影响, 分析应激开始时期与雄鼠产生应激反应的关系 , 并从睾丸组织形态病理 学、生殖细胞凋亡、睾酮合成、精子发生、氧化应激、内质网应激通路相关蛋白 和线粒体凋亡信号通路等方面 , 阐明应激导致小鼠睾丸生殖细胞凋亡和生精功能 障碍的机理。 此外,还研究了 4-苯基丁酸(PBA),Ghrelin(GHRL)和B -隐黄质(CR

2、Y)三种化 学物质的抗应激效果及其作用机制。研究内容和结果如下 :1 束缚应激对初情期 雄性小鼠生殖能力的影响目的 : 研究束缚应激对初情期雄性小鼠生殖功能的影响。 结果: 与对照组相比 , 应激组和恢复组的初情期小鼠体重、 睾丸、附睾和精囊 重量显著降低 , 精子畸形率显著升高 , 而睾丸、附睾和精囊相对重量均显著升高。 应激显著降低血清中睾酮水平 , 而经过 24h 恢复后继续降低。 应激显著提高生殖细胞凋亡率 , 恢复 24h 后并没有得到缓解。应激组和恢复 组睾丸StAR基因和睾酮合成相关基因3 B -HSD和P450scc的mRN表达水平较对 照组相比显著降低。 结论: 应激对初情期

3、小鼠精子发生和睾酮合成产生明显的损伤作用, 并且恢 复 24h 并没有缓解这种损害作用 ; 应激对初情期小鼠精子发生和睾酮合成的损害 作用可能与睾丸StAR和睾酮合成酶基因表达降低以及生殖细胞凋亡有关。2应 激对成年雄性小鼠生殖能力的影响及其分子机制目的 : 研究成年雄性小鼠经受束 缚应激对睾丸功能和精子发生的影响 结果:与对照组相比 , 应激组和恢复组小鼠体重、睾丸和附睾重量显著降低 精子畸形率显著升高 , 而睾丸、附睾和精囊相对重量均显著升高。应激使小鼠睾 丸发生明显病变，恢复24h后并没有得到缓解。 应激组和恢复组小鼠睾酮合成酶相关基因StAR、3 B -HSD和P450scc的mRNA

4、 表达水平较对照组相比显著下降。应激显著降低血清中睾酮水平 , 但恢复 24h 后 显著高于应激组。 应激组和恢复组睾丸生殖细胞内质网扩张 , 断裂呈现多数小空泡状 , 无规则 排列于胞质 , 表明细胞发生了明显的内质网应激。线粒体超微结构发生显著的变 化, 应激组和恢复组小鼠生殖细胞的线粒体基质密度下降, 嵴呈现不规则分布 , 多 数线粒体出现残缺。 应激显著上调线粒体中 bax 蛋白表达 , 下调 cytc 和 bcl-2 蛋白表水平 , 相反 , 应激显著上调胞质中 cytc 和 bax 蛋白表达水平。束缚应激显著上调 ers 相关应 激蛋白 xbp-1,p-jnk,chop,grp78

5、 和 atf6 的蛋白表达水平 , 而恢复 24h 后继续上 调并显著高于应激组。 结论:应激对成年小鼠精子发生和睾酮合成有明显的损害作用 ,并且恢复 24h 并没有缓解这种损害作用 ; 应激对成年期小鼠精子发生和睾酮合成的损害作 用可能与睾丸 star 和睾酮合成酶表达降低以及生殖细胞凋亡有关 ; 应激诱导细 胞色素 c 释放, 激活胞质中 caspase3 凋亡信号通路 ; 束缚应激诱导睾丸生殖细胞 的凋亡可能是通过ers信号通路。3化学分子伴侣pba缓解束缚应激诱导的小鼠 睾丸ers和生殖细胞凋亡目的：阐明ers介导的应激小鼠睾丸生殖细胞凋亡作用。 结果:pba能够抑制内质网标记grp7

6、8和chop蛋白表达水平；pba还能够显著 抑制xbp-1和jnk的磷酸化水平；另外,pba还能下调atf6蛋白表达水平。pba 显著抑制束缚应激诱导的小鼠体重、睾丸和附睾重量的下降 , 能够抑制束缚应激 诱导的睾丸和附睾相对重量的上升。 pba能够缓解束缚应激引发的生殖细胞凋亡。pba抑制应激诱导的star、 p450scc和3B -hsd基因mrna表达水平的上调。 结论:pba能够部分抑制ers诱导的小鼠睾丸内质网应激和生殖细胞凋亡,同 时抑制睾酮合成相关基因的表达下调。 4ghrl 抑制 rs 诱导的小鼠睾丸 ers 的效 果及其机制目的 : 研究 ghrl 对 rs 诱导的小鼠睾丸

7、ers 的作用效果。 结果:应激组的体重、睾丸和附睾重量均显著下降 ,而睾丸指数和附睾指数均 显著上升 , 而 ghrl 组的体重、睾丸和附睾的重量显著高于应激组。 应激组血清睾 酮水平显著降低 , 而 ghrl 组显著高于应激组血清睾酮水平。 应激组小鼠睾丸睾丸发生明显病变。 而 ghrl 组睾丸组织基本正常 , 睾丸组织 曲细精管各种细胞排列紧密 , 形态正常。 应激组的睾丸生殖细胞凋亡数量显著增加 , 而 ghrl 组显著低于应激组。 ghrl 抑制应激导致的睾酮合成酶相关基因的mrna表达水平下调。 可以显著抑制应激诱导的睾丸 xbp-1,chop,grp78 和 atf6mrna 蛋

8、白表达水平 ; 而ghrl处理后,应激诱导的xbp-1,p-jnk,chop,grp78和atf6mrna的表达显著被 抑制。结论 :ghrl 能够显著抑制小鼠睾丸 er 相关蛋白的表达和生殖细胞凋亡。 5 B -隐黄质(cry)对小鼠睾丸支持细胞凋亡的影响及其机制研究目的：研究 B -隐黄质对氧化应激介导的大鼠睾丸生殖细胞凋亡的效果。结果:cry可以缓解 cd诱导的睾丸的组织形态学变化和生殖细胞凋亡;cry处理显著抑制cd诱导大鼠 睾丸匀浆中t水平的降低；另外,cry处理抑制cd诱导睾丸脂质过氧化物(Ipo)和 丙二醛(mda)水平升高,部分缓解镉诱导的超氧化物歧化酶(sod),过氧化氢酶

9、(cat) 和谷胱甘肽 (gsh) 水平的降低 结论:cry可以缓解cd诱导的睾丸氧化应激损伤和生殖细胞凋亡。6 B -隐黄 质对小鼠支持细胞凋亡的影响及其机制研究目的：研究cry对Ips诱导小鼠睾丸 支持细胞炎症反应的作用效果及其机制。 结果:cry显著抑制Ips诱导细胞活力的下降和凋亡比例的升高。cry抑制 Ips诱导的炎性因子相关基因肿瘤坏死因子 (tnf- a )、白细胞介素-10(il-10)、 白细胞介素-6(iI-6)和白细胞介素-1 B (il-1 B )表达上调；同时,cry还能抑制 Ips诱导的支持细胞生精相关基因(ar,hsf2,creb,fshr,inh B b和abp

10、)表达的下 调；另外,lps显著提高睾丸支持细胞p-erk,pp38,pp65蛋白表达水平 (p&It；0.05), 而 cry 处理显著抑制 Ips 诱导的蛋白表达上调 (p&It；0.05)。 结论:cry缓解Ips诱导的睾丸支持细胞炎症,mapk信号通路参与该反应过程 因此 cry 可能成为一种抗炎症的药物。综上所述 , 本研究发现:(1) 应激对初情期 和成年小鼠睾丸结构和功能有明显的损害作用，并且恢复24h并不能缓解这种损 害作用 ；(2) 应激对初情期和成年小鼠精子发生和睾酮合成的损害作用可能与睾 丸 star 和睾酮合成酶表达降低以及生殖细胞凋亡有关 ；(3)ers 信号通路和线粒 体凋亡信号通路共同介导 rs 引发的小鼠睾丸生殖细胞的凋亡 ；(4)g