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Sertoli细胞在精子生成过程中具有十分重要的作用,其数量对于成年动物的精子生成量具有决定性意义,而且所有针对睾丸的毒物均将Sertoli细胞作为第一个作用对象。大量的研究表明,许多针对睾丸的药物其作用与氧化应激有密切关系。本研究以培养的仔猪睾丸支持细胞为研究对象,利用H2O2模拟机体的氧化应激条件,研究了H2O2对Sertoli细胞凋亡的影响及可能机制,通过本研究为进一步认识精子生成过程中微环境稳定的调节机制。人工调控精子的发生奠定理论基础;而且也有利于阐明各种氧化应激引起Sertoli细胞受损,导致雄性不育疾病的发病机理,为治疗这类疾病提供新的思路。为了建立氧化应激引起体外培养Sertoli细胞的凋亡模型,本实验首先研究了不同浓度的H2O2对细胞活性的影响,结果发现随H2O2浓度的增加,Sertoli细胞呈现萎缩状,触角减少,折光性变弱,细胞的脂滴减少等明显变化,细胞的成活率明显下降。为了证明这一变化与H2O2作用的关系,本实验也检测了H2O2对Sertoli细胞内ROS水平的影响,结果发现随着H2O2浓度不断增大,Sertoli细胞的ROS水平也呈上升趋势,通过DHE染色,发现超氧阴离子的水平在0-800μmol/L H2O2组逐渐上升,进一步证明了H2O2对细胞内ROS的影响。本实验还发现H2O2处理不同时间,在0-24h内,随着作用时间的延长,细胞活率呈下降趋势,48h时细胞活率与24h相比无明显变化。因此,在后面的实验中,H2O2作用浓度为600μmol/L H2O2,作用时间为24h。在研究H2O2对Sertoli细胞凋亡的影响时,光镜下发现细胞间隙不规则,密度分布不均匀的,折光性弱,出现空泡样变性,触角减少;电镜检查发现细胞连接消失,细胞膜皱缩,线粒体肿胀,形成凋亡小体等,表现出明显的凋亡特征。为了进一步研究H2O2对Sertoli细胞凋亡的影响,本实验也检测了Caspase3活性的变化,发现高浓度H2O2使活化的Caspase3表达量显著上升,这表明,H2O2通过Caspase3依赖性途径诱导了Sertoli细胞凋亡。为了进一步确定H2O2对Sertoli细胞凋亡的影响,本实验也检测了H2O2对Sertoli细胞分泌功能的影响,结果发现,H2O2使转铁蛋白表达量显著下降,这也表明H2O2在诱导细胞凋亡的同时,也降低了细胞的分泌的功能。为了研究H2O2诱导Sertoli细胞凋亡的机制,本实验还检测了H2O2对Sertoli细胞抗氧化能力的影响,结果发现H2O2使多种抗氧化物质如SOD、GSH、CAT等水平显著下降,因此,H2O2降低Sertoli细胞的抗氧化能力是引起细胞凋亡的重要原因。由于大量的研究表明,ROS诱导细胞凋亡可能与MAPK有关,本实验也检测了H2O2作用后Sertoli细胞内ERK1/2和P38的磷酸化的变化,结果发现ERK1/2和P38都被不同程度的激活,说明ERK1/2和P38参与了H2O2诱导Sertoli细胞凋亡。综上所述,本实验可以得到如下结论:(1)随着H2O2作用浓度的升高,Sertoli细胞内ROS水平显著升高,细胞内抗氧化能力下降,细胞活力显著下降,凋亡率显著上升。(2)H2O2使Sertoli细胞间隙不规则,密度分别不均,折光性减弱,呈现萎缩状,触角减少等结构变化,以及出现凋亡小体,胞质紧实,细胞器集中,核膜皱缩。特征的新月形核,线粒体肿胀,线粒体内嵴模糊等超微结构变化,同时降低了Sertoli细胞的分泌能力。(3)H2O2通过Casepase3依赖性途径诱导SeTtoli细胞的凋亡,ERK和P38参与了H2O2诱导的Sertoli细胞凋亡。