镉对小鼠精子和生精细胞超微结构及生精细胞bcl-2、bax基因表达的影响

研究镉暴露对小鼠附睾精子和睾丸生精细胞超微结构的变化以及镉对生精细胞凋亡相关基因bcl-2、bax表达水平的影响。采用24只雄性ICR小鼠随机分为4组,每组6只,分别以0.183、0.915、1.83mg/kg氯化镉腹腔注射,每天1次,连续5次,设阴性对照生理盐水组。于第6天透射电镜观察附睾精子超微结构、睾丸生精细胞核和线粒体超微结构的变化,免疫组化方法检测生精细胞Bcl-2、Bax表达水平。透射电镜观察显示,0.183mg/kg组精子超微结构无显著性变化,0.915mg/kg组精子头部两侧膜与头部胞质间隙轻微扩大,线粒体嵴间腔扩大且轻度空泡化,但与对照组相比无统计学意义(P>0.05)。1.83mg/kg组头部两侧膜与胞质间隙扩大,与对照组相比有显著性差异(P<0.05),尾部线粒体嵴间腔扩大且轻度空泡化,与对照组相比有显著性差异(P<0.05)。3种剂量处理组睾丸生精细胞核超微结构异常发生率显著高于对照组(P<0.05),且随着处理浓度的升高异常发生率升高;1.83mg/kg组线粒体肿胀空泡化发生率显著高于对照组(P<0.05)。3种剂量实验组生精细胞Bcl-2表达水平(吸光度)显著低于对照组(P<0.01),0.915mg/kg组Bax表达水平显著高于对照组和0.183、1.83mg/kg组(P<0.01)。3种剂量实验组Bcl-2/Bax吸光度比值显著低于对照组(P<0.01);0.915mg/kg组Bcl-2/Bax比值显著低于1.83mg/kg组(P<0.01)。上述结果提示:高浓度镉诱导附睾精子超微结构改变,高中低浓度镉致睾丸生精细胞超微结构的改变,生精细胞超微结构发生凋亡现象。镉对Bcl-2、Bax表达水平的改变可能是生精细胞凋亡的分子机制之一。     

mtATPase6基因变异与弱精子症的相关分析

为了分析mtATPase6基因突变与弱精子症的相关性,按wHO标准收集了27例弱精子症精液标本和28例精子活力正常精液标本,PCR扩增mtATPase6基因,纯化测序,分析mtATPase6基因突变,比较两组突变频率的差异.结合生物信息学工具分析错义突变位点的氨基酸进化保守性及其蛋白质部分三级结构.结果显示:发现了6个未曾报道过的突变位点;弱精子症组mtATPase6基因平均突变率显著高于对照组,可能与弱精子症有一定的相关性.G8584A、A8701G和G9053A三个错义突变可能是多态性位点,其余8个错义突变中的6个具有进化保守性的位点累计突变频率显著高于对照组,这些位点突变可能与弱精子症有关.     

线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤的相关性分析

为探讨线粒体呼吸功能与精子活力、核DNA损伤程度之间的相关性,按WHO标准收集34例不同活力的精液标本,采用蔗糖差速离心法或密度梯度离心法提取精子线粒体,通过铂氧电极-溶氧仪测定线粒体呼吸耗氧率并计算状态III呼吸、状态IV呼吸、呼吸控制率（RCR）、磷氧比（P／0）及氧化磷酸化效率（0PR）;应用精子染色质扩散（sperm chromatin dispersion,SCD）实验检测精子DNA损伤情况。结果表明：不同活力精子线粒体状态Ⅲ呼吸耗氧量之间具有显著差异俨〈0．01）;弱精子症组RcR和OPR与正常对照组比较,分别降低了17．03％（P〈0．05）和40．74％（P〈0。01）;精子DNA损伤程度与精子活力、状态III呼吸及OPR均呈极显著负相关（r值分别是-0．812、-0．788和-0．696）。以上结果提示：精子线粒体呼吸耗氧和氧化磷酸化功能与精子活力之间存在着密切的联系;精子DNA（包括mtDNA）损伤可能影响精子的正常功能。     

E3泛素连接酶基因CG4911敲除和功能的初步研究

蛋白质的泛素化是一种重要的翻译后修饰过程,参与调控细胞周期、基因转录、信号转导、炎症反应和干细胞的维持等过程。泛素连接酶E3（ubiqutin ligase）是泛素化过程中关键酶。但许多E3基因在发育中的功能和作用机制还不明确。该研究以黑腹果蝇为模式动物,研究泛素连接酶家族一个重要基因CG4911的功能及分子机制。获得CG4911基因敲除果蝇,CG4911敲除果蝇纯合子可活。原位杂交结果显示,CG4911在胚胎发育早期表达。通过构建CG4911-pUAST-3HA重组子转染Hela细胞,确定CG4911定位于细胞质中,其表达并无修饰作用,并且过表达基因CG4911可导致背板发育缺陷。该研究首次获得了CG4911基因敲除果蝇和CG4911转基因果蝇,并初步探索了F-box基因CG4911的功能,为进一步阐明泛素连接酶的功能及分子机制提供了科学依据。     

PCR-RFLP和PCR-SSCP方法对弱精子症精子mtATPase6基因突变的检测

为了检测弱精子症精子mtATPase6基因突变,采用PCR方法扩增了17例弱精子症mtDNA8602～9416区域815bp目的片段,用MspI和HaeⅢ限制性内切酶酶切,分别用琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和单链构像多态性(SSCP)筛查突变。筛选出3例突变标本,经测序确认突变位点和突变性质。结果显示17例标本全部扩增出mtDNA8602～9416的815bp目的片段,PCR产物经MspI限制性内切酶酶切后电泳结果与剑桥序列预期酶切图谱相一致。PCR产物经HaeⅢ酶切,聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱上出现泳动带的异常,在17例弱精子症中共筛选出2例酶切片段异常标本。PCR-HaeⅢ酶切产物的SSCP电泳图谱分析结果显示,在PCR-RFLP(HaeⅢ)电泳图谱正常的15例弱精子症标本中筛选出1例异常。两种方法在弱精子症精子标本中筛选出mtATPase6基因突变3例(3/17,17.7%)。3例测序结果发现A8701G、C8943T、C8964T、T8966C、G9053A、C9060A、C9075T、A9120G、C9296T共9个点突变,其中A8701G、T8966C、G9053A三个突变为错义突变,其余均为同义突变。上述结果提示,弱精子症精子mtATPase6基因存在较高突变率;PCR-RFLP和PCR-SSCP能简单、快速、灵敏地筛选mtATPase6基因突变。     

果蝇新型碱性磷酸酶相关基因CG6236的敲除及表型分析

碱性磷酸酶广泛存在于人体各器官中,其水平异常与一系列疾病有关,但其在发育中的具体作用机制尚不明确。该文以果蝇为模式生物,研究一个新型碱性磷酸酶样蛋白基因CG6236在发育中的功能。利用P-因子介导的不精确剪切获得CG6236缺失突变体果蝇品系,发现CG6236纯合突变体半致死,存活的幼虫及成蝇腹部出现黑色素瘤样表型。在细胞中表达CG6236融合蛋白,发现其定位于细胞质中。另外,缺失或过表达CG6236均不影响Wingless和Hedgehog信号通路。综上,该研究首次获得CG6236基因缺失突变和转基因果蝇品系,并观察了缺失CG6236果蝇的表型,为进一步阐明基因CG6236的功能及作用机制奠定了基础。