关键词:
脱氢表雄酮
原代大鼠睾丸间质细胞
细胞增殖
线粒体功能
睾酮
信号通路
摘要:
脱氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone,DHEA)作为胆固醇代谢途径中的重要中间产物,是机体中各种类固醇激素合成的重要前体。已有研究表明,DHEA在调节机体神经系统、免疫系统、骨质代谢、脂肪代谢等方面都发挥着重要作用。目前,大多数学者认为,DHEA主要是在外周靶组织/靶细胞中转化为睾酮或雌二醇而发挥其特有的生物学功能。睾丸间质细胞分布于睾丸曲精小管间的疏松结缔组织,其主要功能是合成和分泌睾酮,血浆睾酮的95%由睾丸间质细胞分泌。本实验室前期研究结果表明,外源性添加DHEA可促进不同生理期实验大鼠血清中睾酮和雌二醇的分泌;在TM-3细胞(小鼠睾丸间质细胞系)上证实,DHEA处理可显著抑制TM-3细胞的增殖,但却能够显著增强TM-3细胞线粒体的功能;同时发现DHEA在TM-3细胞内主要向睾酮和雌二醇进行转化,但其具体机制还不是很清楚。因此,本试验在分离、纯化和鉴定原代大鼠睾丸间质细胞的基础之上,探讨DHEA对原代大鼠睾丸间质细胞增殖、细胞周期、线粒体膜电位等生物学特性的影响;在证实DHEA影响原代大鼠睾丸间质细胞合成睾酮的基础之上,重点从蛋白水平上检测DHEA对类固醇激素合成过程中代谢关键酶表达的影响,继而探讨MAPK-ERK信号通路以及核转录因子CREB在调节原代大鼠睾丸间质细胞分泌睾酮中的作用。研究旨在揭示DHEA对特定靶细胞的生物学特性的影响,并从信号转导通路的角度深入阐明其调节靶细胞合成类固醇激素的作用机制,以期为深入阐明DHEA的生物学功能提供理论基础和实验依据。
1DHEA对原代大鼠睾丸间质细胞增殖特性的影响
本试验以原代大鼠睾丸间质细胞为研究对象,探讨DHEA对原代大鼠睾丸间质细胞增殖以及细胞周期的影响。以含DHEA终浓度分别为0mol/L.1μmol/L.50μmol/L和100μmol/L的培养液孵育细胞24h后,分别采用倒置相差显微镜观察和EdU法检测DHEA对细胞增殖的影响;流式细胞术检测不同浓度的DHEA处理6h、12h、24h和48h后,其对原代大鼠睾丸间质细胞周期的影响:Real-time PCR检测DHEA处理细胞24h后,细胞周期相关因子***2和CyclinB mRNA表达水平的变化。结果表明,倒置相差显微镜下可观察到DHEA具有明显抑制细胞增殖的作用;EdU法检测进一步证实,50μmol/L和100μmol/L DHEA处理能够抑制细胞增殖。与对照组相比,100μmol/L DHEA处理12h-48h,可显著升高原代大鼠睾丸间质细胞中S期细胞的比例、降低G2/M期细胞比例(P<0.01);50μmoyL DHEA处理48h,可显著升高S期细胞的比例,降低G2/M期细胞比例(P<0.01)。与对照组相比,100μmol/L DHEA处理可显著降低原代大鼠睾丸间质细胞中CyclinA和CDK2mRNA的表达水平(P<0.05),但不同浓度的DHEA处理对CyclinB mRNA的表达均未达到统计学上的显著影响(P>0.05)。提示,DHEA处理可显著抑制原代大鼠睾丸间质细胞增殖,其主要机制是DHEA可显著抑制细胞周期相关因子CyclinA和CDK2mRNA的表达水平,致使原代大鼠睾丸间质细胞滞留于S期,从而抑制细胞的增殖。
2DHEA对原代大鼠睾丸间质细胞线粒体功能的影响
本试验以原代大鼠睾丸间质细胞为研究对象,探讨DHEA对原代大鼠睾丸间质细胞线粒体结构和功能的影响。用不同浓度DHEA处理原代大鼠睾丸间质细胞后,分别采用MTT法检测细胞活力、透射电镜观察细胞线粒体形态及数目、流式细胞术检测线粒体膜电位(△Ψm)、试剂盒法测定琥珀酸脱氢酶(SDH)活性变化。结果显示,与对照组相比,0.1μmol/L,1μmol/L,10μmol/L.50μmol/L,100μmol/L和200μmol/L DHEA处理原代大鼠睾丸间质细胞24h-48h,不同浓度的DHEA处理均可极显著提高细胞的活力(P<0.01)。1μmol/L,50μmol/L和100μmol/L DHEA处理原代大鼠睾丸间质细胞48h,细胞线粒体形态和数目与对照组相比均无显著性变化(P>0.05)。与对照组相比,不同浓度的DHEA处理均可降低原代大鼠睾丸间质细胞线粒体的膜电位;其中100μmol/L DHEA处理可极显著降低细胞线粒体膜电位(P<0.01)。1μmol/L DHEA处理对胞内琥珀酸脱氢酶(SDH)活性并无显著影响(P>0.05),但50μmol/L和100μmol/L DHEA处理可极显著提高胞内SDH的活性(P<0.01)。结果提示,DHEA处理可降低原代大鼠睾丸间质细胞线粒体的膜电位而使其通透性增加,同时其可通过提高SDH的活性而增强自身氧化代谢水平,从而显著提高原