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目的:男性不育是指有正常夫妻生活1年以上,未实施避孕措施,由于男方因素导致女方未能受孕的一类疾病,其发病率呈上升趋势。世界卫生组织(WHO)认为影响人类正常生活及健康的疾病中,不孕不育的关注度将仅次于肿瘤和心脑血管病。然而,男性不育症的发病原因和发生的分子机制尚不十分清楚。AR属于核受体超家族中的类固醇激素受体,是一种配体依赖的转录因子。雄激素及雄激素受体(Androgen receptor,AR)在精子发生和男性不育中起到重要性作用。雄激素对于促进睾丸发育,维持睾丸功能,促进男性第二性征成熟,保持骨骼肌肉系统男性化,维持性欲以及启动精子发生均必不可少。雄激素通过与AR相结合在不同靶器官中发挥不同的生物学功能。USP22是一种组蛋白去泛素化水解酶,研究证实USP22在多种肿瘤中发挥促癌作用,在前列腺癌中的研究提示,USP22作为AR的辅激活因子,参与上调AR介导的基因转录,通过对AR修饰维持AR的稳定性,并促进前列腺癌的增殖。然而USP22在睾丸中是否表达并发挥其生物学功能,对AR基因介导的转录调控作用如何目前尚不明确。本研究中我们从睾丸来源的不同种类的细胞系,雄性小鼠睾丸组织,人正常睾丸组织,人的精浆这四个方向展开相关研究,探究USP22在睾丸中如何调控AR活性,并将进一步解析USP22在睾丸中调控AR的分子机制,试图为临床上与雄激素分泌异常等男性不育患者提供治疗新思路。 方法:1.AR和USP22的表达。1.1 Western Blot实验检测4种睾丸来源细胞系(间质细胞,支持细胞)中AR和USP22的表达。1.2 Western Blot实验检测小鼠各部位组织中AR和USP22的表达。1.3 Western Blot实验检测雄性小鼠不同发育时期的睾丸组织中AR和USP22的表达。2.USP22对AR介导的基因转录调控,通过Luciferase assay实验在DHT添加或不加的情况下,在睾丸间质细胞(R2C细胞)中外转USP22质粒及AR基因转录实验体系的基因表达质粒和报告质粒。3.利用高通量测序RNA-seq技术检测在敲低USP22的条件下,在全基因组水平上检测USP22对AR调控基因表达的影响,解析USP22对AR功能的影响。4.已知的AR下游靶基因Cyp17A1和DdX25的表达。4.1 Western Blot实验检测4种睾丸来源细胞系中Cyp17A1和DdX25的表达。4.2 Western Blot实验检测雄性小鼠不同发育时期的睾丸组织中Cyp17A1和DdX25的蛋白表达。4.3Real time-PCR实验检测雄性小鼠不同发育时期的睾丸组织中Cyp17A1和DdX25的mRNA表达。5.免疫组化实验观察USP22,ub-H2A,ub-H2B在人类正常睾丸组织切片中的定位。6.Western Blot实验检测AR和USP22在52例正常或男性不育患者精浆中的蛋白表达水平及两者表达量的相关性分析。7.通过siRNA敲低内源性USP22,在DHT添加或不加的影响下,Western Blot实验观察USP22对AR蛋白表达量的影响。 结果:1.USP22在4种细胞系中均有表达;而AR的表达却各有不同,间质细胞来源的R2C表达较强,TM3表达为阴性,支持细胞来源的TM4和15P-1表达为弱阳性;USP22在成熟小鼠睾丸中有表达。2.在DHT存在条件下,USP22参与上调AR介导的基因转录。3.在AR阳性细胞中,高通量测序RNA-seq技术在全基因组水平上检测了USP22对AR功能的影响。USP22的缺失影响了一系列与AR相关基因的表达,其中包括与激素合成相关的基因。4.已知AR下游靶基因Cyp17A1和DdX25在睾丸细胞及睾丸组织中均有表达。5.人来源的睾丸组织病理切片的免疫组化结果显示USP22定位于人正常睾丸组织Leydig细胞和Sertoli细胞的细胞核中。6.在52例正常或男性不育患者精浆中进行Western Blot实验,结果显示AR与USP22的表达量呈正相关,而USP22在精浆中的表达与男性不育的程度未见明显相关性。7.在R2C细胞中,USP22缺失时,AR的表达量也随之减少,提示USP22在睾丸细胞中可能参与维持AR的蛋白稳定性。 结论:1.USP22在睾丸来源的细胞系及成熟小鼠睾丸组织中表达。2.USP22在人的正常睾丸组织的病理切片中表达,主要定位于细胞核中。3.USP22在人精浆中表达,并与AR的表达量呈正相关。4.在DHT存在条件下,在间质细胞(R2C细胞)中,USP22参与上调AR介导的基因转录,并可能参与维持AR蛋白的稳定性。