Rap1在精子發生和人無精子症中的作用

《Rap1在精子發生和人無精子症中的作用》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由楊波擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Rap1在精子發生和人無精子症中的作用
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：楊波
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

Rap1是原癌基因Ras家族成員之一，可通過多個重要信號傳導途徑參與並調控細胞生長、分化、細胞因子合成、趨化反應等過程。我們在先前對小樣本人無精子症及正常睪丸差異基因表達的研究中發現並證實Rap1表達顯著改變：無精子症睪丸生精細胞內Rap1 表達明顯增強；進一步研究發現Rap1表達增強同時伴有多個MAPK信號通路重要分子表達發生改變，而鈣粘素家族成員CDH13、CDH18及原鈣粘素PCDH17表達下降，提示Rap1與MAPK信號通路在精子發生障礙過程中具有重要的作用，該過程有鈣粘素家族成員的參與。為研究Rap1在精子發生和人無精子症中的作用，擬套用分子生物學結合形態學相關技術，研究Rap1在正常人睪丸組織中的表達特徵;重點研究Rap1對精子發生的作用及機制，Rap1在精子生成過程中與MAPK信號通路分子以及細胞黏附分子的關係，同時研究Rap1與MAPK信號通路在無精子症中的作用及臨床意義。

結題摘要

目的:Rap1是一種在真核生物廣泛表達的GTP結合蛋白，參與著體內多種生物學活動。在之前研究中我們已經證實其在不育男性生精細胞中表達升高。推測其可能參與調節生精細胞的增殖和分化，調控精子的發生，為進一步明確Rap1在生精過程中的作用，我們研究了其在大鼠睪丸發育以及生精細胞凋亡過程中的表達，對其可能的作用機制進行了探討。方法:1. 使用不同固定試劑固定大鼠生精細胞各發育階段睪丸組織進行免疫組織化學染色，了解Rap1在發育中的表達規律。蛋白質免疫印跡研究Rap1在總體睪丸的表達水平。2. MAA(650mg/kg)腹腔注射建立大鼠精母細胞凋亡模型，採用免疫組織化學、TUNEL、蛋白質免疫印跡雜交研究Rap1在生精細胞凋亡過程中表達的變化，並使用間接免疫螢光、免疫共沉澱研究Rap1與NF-κB的相互作用關係。結果:1. 在大鼠睪丸組織中，P1和P7生精細胞可見到Rap1表達，從P15開始，Rap1表達於精母細胞核旁的高爾基體並逐漸增強，成年大鼠精母及圓形精子細胞核旁出現Rap1的表達。2. 在MAA腹腔注射6h大鼠睪丸中，Rap1、NF-κB以及TUNEL染色陽性的粗線期精母細胞在VIII-XIV期小管內開始出現，到12h及24h陽性細胞數明顯增多。3. Rap1間接免疫螢光及TUNEL染色提示：MAA動物模型中各時間點在VIII-XIV期生精小管可見Rap1與TUNEL細胞核內的共定位，各處理組Rap1+TUNEL陽性細胞數顯著高於對照組 (P＜0.01)。4. Rap1和NF-κB雙標記間接免疫螢光提示在實驗組，兩種蛋白在VIII-XIV期粗線期精母細胞核內共定位細胞百分率分別為75.6%、91.8%、94.6%。NF-κB與Rap1免疫共沉澱分析提示，MAA處理組NF-κB結合的蛋白中Rap1的表達明顯強於對照組。結論:1. Rap1在大鼠睪丸發育過程中表達於生精細胞的胞核和高爾基體，可能參與了睪丸發育過程中生精細胞的基因調控。 2. Rap1和NF-κB在MAA誘導的凋亡的生精細胞中表達明顯升高，並且均發生入核並共定位，免疫共沉澱結果提示兩種蛋白存在相互作用，提示Rap1可能與NF-κB相互作用介導生精細胞凋亡。