颌下腺对雄性大鼠生精功能的影响及生精细胞凋亡机制的研究

论文摘要

颌下腺(submandibular gland，SMG)是一种具有外分泌和内分泌双重功能的腺体。在雄性，颌下腺可通过内分泌方式分泌表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)、神经生长因子(nerve growth factor，NGF)和肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor，HGF)等多种生物活性物质。有研究表明：在雄性动物睾丸间质细胞、支持细胞以及精原细胞等多种细胞内都存在这些生物活性物质的受体。而颌下腺细胞也存在雄激素如睾酮(testosterone，T)和二氢睾酮(dihydrotestosterone，DHT)等的受体，因此睾丸可通过分泌雄激素来反馈性调节领下腺的功能。为此有学者提出：在雄性动物体内，不仅存在下丘脑—垂体—睾丸轴，还存在颌下腺—睾丸轴调控雄性动物的生殖功能。EGF是由53个氨基酸组成的单链多肽，能增加核酸和蛋白质的合成，从而促进多种细胞的增殖与分化。Wong等研究显示：过表达EGF的小鼠能抑制精子的产生。Tsutsumi等研究发现：切除颌下腺可导致血清EGF含量明显降低，小鼠附睾内精子数量显著减少。提示颌下腺可能对雄性动物精子的发生和成熟等功能具有重要的作用。由于颌下腺不仅可分泌EGF而且还能分泌NGF和HGF等多种生物活性物质，单纯研究EGF并不足以全面反映颌下腺对雄性生殖系统的作用。因此，很有必要通过切除颌下腺的动物模型来系统全面的研究颌下腺对雄性动物生精功能的影响。生精细胞凋亡是哺乳动物精子发生过程中的一个显著特点，其生理性凋亡对于去除受损的生精细胞，控制细胞数量和保证精子的质量具有重要意义，但生精细胞的过度凋亡可引起生精功能低下，使精子的数量和质量降低。有研究表明：促卵泡生成素(follicle stimulating hormone，FSH)和黄体生成素(luteotropic hormone，LH)等促性腺激素水平异常、睾丸内T水平降低等与生精细胞的过度凋亡有关。我们的研究发现：切除颌下腺能使精子数量减少、血清LH和T水平异常改变。因此，切除颌下腺可能引起了睾丸生精细胞的过度凋亡。本研究通过观察去颌下腺大鼠睾丸内生精细胞的凋亡情况及凋亡相关基因Bel 2、Bax和凋亡关键酶Caspase 3在大鼠睾丸内表达的改变，以阐明切除颌下腺所致的大鼠精子数量降低的机理。膜联蛋白5(annexin 5)是一种钙离子依赖的磷脂结合蛋白，是膜联蛋白家族最重要的成员之一。研究表明：annexin 5在大鼠睾丸间质细胞(Leydig cell)和支持细胞(Sertoli cell)均有分布，且可能对T和抑制素B(inhibin B)的合成与分泌具有调控作用。睾酮在睾丸发育、精子的发生与成熟和正常性功能的维持等方面都起着至关重要的作用。Inhibin B与精子发生密切相关，其水平可反映睾丸生精功能。因此，annexin 5可能通过影响T和inhibin B的合成分泌在生殖系统发挥调节作用。在大鼠睾丸间质细胞和支持细胞都存在颌下腺分泌的多种活性因子的相应受体，提示颌下腺可能对睾丸annexin 5的表达具有调节作用。因此，我们初步探索性研究了颌下腺对大鼠睾丸内annexin 5表达的影响以便进一步了解annexin 5在雄性生殖系统的功能。本研究显示：1、切除颌下腺能使大鼠睾丸和附睾重量降低、附睾内成熟精子数目减少，睾丸生精小管结构发生异常改变，血清T水平显著降低、LH水平显著升高。2、切除颌下腺能使大鼠睾丸内Bax mRNA的表达升高、Bcl 2 mRNA的表达降低，改变Bax／Bcl 2的比值，同时促进大鼠睾丸内caspase 3表达也升高，导致大鼠睾丸生精细胞凋亡的异常增加。3、术后第14 d，两组大鼠睾丸annexin 5 mRNA和蛋白质表达无明显统计学差异；术后第28 d和42 d，实验组大鼠睾丸内annexin 5 mRNA和蛋白质表达显著高于对照组。因此可以得出如下结论：1、颌下腺能调节大鼠血清T和LH等生殖激素水平，促进睾丸和附睾的正常发育，减少生精小管结构的异常改变，从而维持正常的生精功能。2、大鼠颌下腺能通过改变Bcl 2和Bax的表达水平来抑制睾丸生精细胞过度凋亡，从而维持正常的生精功能。3、颌下腺对维持大鼠睾丸内annexin 5的正常水平起到重要的调节作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 颌下腺对大鼠生精功能的影响
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 第二部分 颌下腺切除后大鼠生精细胞凋亡及其机制研究
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 第三部分 颌下腺对大鼠睾丸内annexin 5表达的影响
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 总结
• 论文发表情况
• 致谢