BDNF對睪丸間質細胞睪酮合成的影響及機理研究

項目摘要

腦源性神經營養因子（BDNF）是神經營養素家族成員之一，其主要作用是促進神經系統發育。近年來研究表明，BDNF及其受體TrkB在雄性動物睪丸中也有分布，然而，BDNF在睪丸發育中的作用，國內外尚無報導。我們的研究發現，BDNF可以調節牛精子的生理功能；BDNF分泌紊亂可能與男性不育有一定關係。在預實驗中發現，小鼠睪丸間質細胞能分泌BDNF，並且BDNF可以調節間質細胞合成睪酮，同時能促進類固醇急性調節蛋白（StAR）的表達。因此，提出BDNF通過促進StAR蛋白表達調節睪丸間質細胞分泌睪酮進而影響睪丸發育的假設。為闡明此假設，本課題擬採用Western blot、Real-time PCR等技術，從整體-細胞-分子三個層面，探索BDNF對睪丸間質細胞合成睪酮的影響及機制。本課題將為認識睪酮合成的機理提供理論依據，期望為睪酮分泌紊亂引起的雄性不育提供潛在的預防和治療靶點。

結題摘要

腦源性神經營養因子（BDNF）是神經營養素家族成員之一，其主要作用是促進神經系統發育。近年來研究表明，BDNF及其受體TrkB在雄性動物睪丸中也有分布，然而，BDNF在睪丸發育中的作用，國內外尚無報導。根據BDNF對雄性動物生殖調節的前期研究基礎，我們提出“BDNF 通過促進StAR 蛋白表達調節睪丸間質細胞分泌睪酮進而影響睪丸發育”的假設。根據假設，進行了動物-細胞-分子三個層面的實驗設計和研究。到目前為止，本項目嚴格按照課題研究設計內容進行執行。順利完成課題各項研究內容，達到預期指標。主要研究內容如下：（1）系統檢測了小鼠發育過程中，小鼠睪丸中BDNF表達水平變化與睪酮合成關鍵基因（Star、3b-HSD、Cyp11a）之間的關係，結果發現,BDNF與三個基因的表達成正相關，間接說明BDNF可能與間質細胞睪酮合成具有一定關係。（2）用丙酸睪酮處理小鼠，結果發現，丙酸睪酮能促進睪丸中BDNF表達。（3）構建了BDNF真核表達載體p-easy-BDNF,轉染TM3睪丸間質細胞，Real-time PCR和western blotting 結果發現，過表達BDNF能顯著上調Star、3b-HSD、Cyp11a三個基因的表達水平，說明BDNF在體外能促進睪丸間質細胞合成睪酮。（4）以小鼠TM3睪丸間質細胞為模型，用重組BDNF蛋白處理細胞，發現BDNF能促進細胞增殖，並且能通過激活ERK1/2信號通路調節睪酮合成。在完成以上內容的基礎上，探索了以下相關研究。（1）根據在神經細胞中4-Methylcatechol（4-MC）能誘導BDNF合成。初步探索了4-MC能否在睪丸間質細胞中誘導BDNF合成,結果發現4-MC在小鼠睪丸間質細胞的原代細胞和細胞系中均不能誘導BDNF合成。但是4-MC能抑制睪丸間質細胞的生長。同時，4-MC能顯著促進Star基因的表達水平，說明4-MC可能不依賴BDNF來調節睪酮的合成，具體機理正在進一步探索。（2）用深度測序方法探索了BDNF在處理TM3間質細胞後，細胞中micoRNAs的表達模式。結果發現，BDNF能顯著調節microRNAs在TM3睪丸間質細胞中的表達模式，提示microRNAs可能介導BDNF在間質細胞中的生物功能。我們的研究結果豐富了BDNF除神經系統以外的生物學功能，在一定程度上揭示了BDNF調節睪丸間質細胞合成睪酮的分子機

BDNF對睪丸間質細胞睪酮合成的影響及機理研究

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