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正常成熟的精子是哺乳动物顺利完成生殖过程的必要条件。FSH是调节精子发生最重要的内分必因素之一,它通过调节支持细胞(Sertoli cell,SC)功能,间接刺激精子发生。研究表明,仔猪睾丸支持细胞胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF)是调节精原细胞增殖分化的重要内部调节因子(Meng X,2000),GDNF由支持细胞分泌,受FSH调控(Tadokoro Y,2002)。本论文以原代培养仔猪睾丸支持细胞为实验模型,研究了FSH对GDNF表达的调节。 免疫组化(immunhistochemistry)研究结果发现:在幼龄阶段(2-4周龄),GDNT蛋白主要表达于间质细胞区,而在曲细精管内未见表达。从第2月龄开始,GDNF蛋白在曲细精管内的支持细胞胞浆出现阳性信号,呈较低水平表达。随着年龄的进一步增长,GDNF在睾丸曲细精管内的表达也不断增强,到成年时GDNF蛋白表达水平达最高。RT-PCR结果显示,仔猪出生后2周,睾丸中即存在GDNF mRNA的表达,随着年龄的增加,GDNF mRNA水平持续升高,到2月龄和6、18月龄分别与出生2周时有显著性(P<0.05)和极显著性(P<0.01)差异,其中第6月龄达高峰。实验结果表明,GDNF可能直接参与了出生后仔猪睾丸发育调节,并在调节精子发生中起着重要作用。 为了了解FSH对支持细胞GDNF蛋白的调控机制,我们以原代培养SC为实验模型,研究了FSH对SC增殖及其GDNF表达的影响。结果显示:(1)FSH可以延长SC的体外存活时间,促进SC的体外发育、贴壁和扩展,当FSH浓度为50ng/ml,作用48小时,其作用效果最强,证实FSH是早期仔猪SC培养时的必要添加成分。(2)FSH还促进了SC增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)的表达,FSH(50ng/ml)处理细胞15min,即可检测到PCNA;作用时间达30min时,PCNA的表达达显著水平;到2h,PCNA蛋白水平达到最高,随后逐渐降低。表明FSH促进SC增殖呈时间依赖性关系。(3)外源性添加FSH可促进GDNF蛋白表达,而且这种促进作用具有浓度和时间依赖关系:GDNF蛋白水平随着FSH浓度增加而升高,当FSH浓度为50ng/ml时,GDNF水平达到最高,然后逐渐降低;FSH(50ng/ml)作用30min,可显著促进GDNF蛋白的表达;当FSH作用1小时,GDNF蛋白水平达到最高,随后逐渐降低。 通过向体外培养的4周龄的仔猪睾丸支持细胞中加入信号通路中蛋白激酶的调节因子,研究了FSH对GDNF蛋白的调节作用及信号传导机制。实验结果表明:(1)FSH(50ng/ml)处理SC,可迅速激活MEK激酶,随FSH刺激时间的延长,ERK1/2活性逐渐升高(0-2h);(2)dbcAMP(100μM)同样能迅速激活MEK激酶,诱导GDNF蛋白、mRNA的表达:ERK1/2活性的浓度随dbcAMP刺激时