NR2C2在睾丸炎性微环境中的作用机制探究

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研究表明,微生物(细菌、病毒和寄生虫等)感染男性生殖道后,通常伴随有睾丸和附睾的炎症反应。在此过程中,睾丸组织中的体细胞(巨噬细胞和支持细胞等)及其分泌的炎性介质,如TNFα、IL-6和IL-1β等,共同构成了睾丸炎性微环境。如果炎症因子过度激活和分泌,会改变和增强血睾屏障的通透性,使得生殖细胞易遭受破坏,干扰正常精子发生,进而损伤男性生殖能力。核受体家族在睾丸发育和精子发生过程中扮演重要角色。核受体亚家族2C组成员2(Nuclear Receptor Subfamily 2 Group C Member 2,NR2C2)参与了包括发育、代谢、DNA损伤修复等多种生物学过程。尽管有文献报道在小鼠中敲除NR2C2之后观察到精子发生过程延迟,精子数量减少的现象,但迄今关于其在睾丸组织中的功能研究鲜少,具体的分子作用机制亦不清楚。本研究以细菌脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠睾丸组织以及细胞炎症模型为实验材料,首次从睾丸炎性微环境的角度探讨了NR2C2的功能及其对精子发生的影响。具体工作如下:(1)NR2C2在睾丸生殖细胞中的表达与定位通过HPA在线网站分析了NR2C2在人类主要组织器官中的表达谱,显示NR2C2在睾丸组织中高表达。对成年小鼠各主要组织器官的RT-q PCR实验证实了NR2C2在睾丸组织中的优势表达特征。免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)结果表明NR2C2在不同发育阶段的生殖细胞中均有阳性信号,细胞核与细胞质都有表达,但主要定位于细胞核。RT-q PCR、WB技术分析NR2C2在小鼠精原干细胞C18-4、精原细胞GC-1spg和精母细胞GC-2spd中的表达水平,结果显示NR2C2在精原细胞中的表达丰度较高,提示其可能在精子发生的早期阶段发挥作用。(2)NR2C2在LPS诱导的小鼠睾丸与细胞炎症模型中的表达特征及功能成功构建LPS诱导的小鼠睾丸炎症模型,RT-q PCR检测表明炎症因子IFNα、IFNβ、IFNγ、IL-1β、IL-6和TNFα的表达上调,TUNEL(Td T-mediated d UTP Nick-End Labeling)实验显示睾丸组织细胞中出现DNA损伤与凋亡,附睾中的畸形精子比例增高。利用IHC方法,我们在睾丸炎症模型中发现生殖细胞中NR2C2的表达略有下调,然而在体外GC-1spg精原细胞中没有观察到NR2C2对LPS的响应。由于生殖细胞炎症反应的激活需要LPS和IFNγ等细胞因子的共同刺激,推测生殖细胞中的NR2C2可能不会单独响应LPS刺激,而IHC实验中观察到的NR2C2表达减少可能与炎症反应后生殖细胞出现了一定程度的凋亡有关。随后,我们在睾丸支持细胞、巨噬细胞中探究了NR2C2在LPS诱导的炎症反应中的作用。采用不同浓度的LPS分别处理TM4支持细胞、小鼠原代支持细胞、RAW264.7巨噬细胞以及小鼠原代巨噬细胞,WB检测发现NR2C2的表达明显上调。进一步在上述各细胞中RNA干扰NR2C2的表达,再进行LPS处理,RT-q PCR检测炎症因子的表达,结果显示干扰NR2C2使炎症因子IL-1β和IL-6的表达下调,分泌减少。以上结果表明NR2C2在支持细胞和巨噬细胞中发挥促炎作用。(3)NR2C2通过NF-κB信号通路激活炎症反应影响精原细胞的增殖分别在支持细胞、巨噬细胞中敲低NR2C2的表达,然后进行LPS处理,再将炎性细胞上清液与GC-1spg精原细胞共培养。CCK8和Ed U实验结果表明,与si NC+LPS上清对照组相比,si NR2C2+LPS上清培养组的GC-1spg精原细胞增殖能力有所增强。在机制研究上,利用EPD和JASPAR网站分析显示NFКB1和RELA启动子区有多个NR2C2结合位点(DR元件)。进一步利用RT-q PCR、WB和双荧光素酶报告基因实验,证实了NR2C2可转录激活NF-κB经典信号途径,调控LPS诱导的炎症反应。综上,在LPS诱导的炎症感染过程中,睾丸支持细胞、巨噬细胞中的NR2C2通过激活NF-κB的转录,进而诱导IL-1β和IL-6的过度表达和分泌,促进炎性微环境的形成,最终导致精原细胞的增殖受到抑制。本研究为细菌感染诱发的睾丸炎症的治疗提供了新的潜在靶点和分子基础。
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