睪丸熱激促進CatSper1 DNA疫苗抗雄性生育作用及機制研究

《睪丸熱激促進CatSper1 DNA疫苗抗雄性生育作用及機制研究》是依託華中科技大學，由丁曉芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：睪丸熱激促進CatSper1 DNA疫苗抗雄性生育作用及機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：丁曉芳
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

男性避孕方法少，而男性有承擔避孕的責任和參與避孕的熱情，研究男性避孕方法，對計畫生育及減少意外妊娠等有很好的價值和意義。免疫避孕有使用簡單、有效期長、副作用少等特點，被認為是潛在的理想男性避孕方法。針對功能關鍵的精子特異性抗原的免疫避孕更是能增加避孕效果及減少副作用，但存在免疫反應強度不夠，及因血睪屏障存在而導致抗體與精子結合少的瓶頸問題。CatSper1是精子特異性鈣通道，是精子超活化﹑穿過透明帶所必需，敲除該基因雄鼠完全不育；我們前期研究表明以CatSper1為靶點的表位疫苗有較好的抗雄性生育效果，且無明顯毒副作用。睪丸熱激是能使血睪屏障可逆性開放的安全方式，本課題擬摸索一種能使血睪屏障開放得溫和的睪丸熱激條件，研究其是否能增加抗體通過而促進CatSper1 DNA疫苗的抗雄性生育效果及機制；並從疫苗構建及包被等方面提高免疫反應強度。為提高精子特異性抗原用於男性免疫避孕的效果提供新思路

結題摘要

研究男性避孕方法對減少意外妊娠等有很好的價值和意義。針對功能關鍵的精子特異性抗原的免疫避孕能增加避孕效果、減少副作用，但存在免疫反應強度不夠，及因血睪屏障存在而導致抗體與精子結合少的瓶頸問題。CatSper1是精子特異性鈣通道，是精子超活化﹑穿過透明帶所必需，敲除該基因雄鼠完全不育。我們前期研究表明以CatSper1為靶點的表位疫苗有較好的抗雄性生育效果，且無明顯毒副作用；睪丸熱激是能使血睪屏障可逆性開放的安全方式。本課題首先構建Catsper1 B細胞表位DNA融合疫苗（Catsper1 B細胞表位DNA聯合免疫佐劑通用輔助T細胞表位PADRE以及C3d3和GMCSF，以增加免疫原性，以下簡稱融合疫苗）並體外驗證了其重組質粒目的基因的表達。接下來研究兩種物理方式，即陰囊熱激和低頻低強度超音波對小鼠血睪屏障物質通透性的影響，探索一種可能提高血睪屏障對抗體通透性的方法和實驗條件。研究顯示將小鼠單次置於43℃水浴進行陰囊熱激30min，或2.5w/cm超聲持續5min均可一過性打開小鼠血睪屏障，觀察到生物素進入生精小管，但只有熱激組可以觀察到IgG、IgM和附睪小體均進入到生精小管管腔中，兩種方法均不引起小鼠睪丸組織病理性損傷。最後我們聯合融合疫苗和熱激對小鼠進行在體免疫避孕實驗，結果提示，實驗組的雄鼠交配能力不受影響，但是雌鼠受孕率卻顯著降低，且附睪精子的總活力和前向運動精子率都顯著下降，而在免疫處理後28天雄鼠精子數量、活率均恢復正常水平。綜上，我們成功構建了以Catsper1 B細胞表位DNA為基礎的融合疫苗，探索了打開小鼠血睪屏障的方法和條件，從而解決了先前實驗中出現的免疫強度不夠、大分子抗體很難通過血睪屏障的問題；並且在體對小鼠進行融合疫苗免疫注射並輔以熱激處理，獲得了預期的避孕效果以及可逆的抗生育力效果，為男性免疫的臨床實施提供了可靠的理論基礎。圓滿完成本課題的工作計畫。發表論文1篇，修回一篇，培養碩士研究生2名。