论文部分内容阅读
目的:本研究构建少弱精大鼠动物模型并进行硫酸锌干预,通过分析锌稳态的动态改变以及检测睾丸组织中氧化应激通路相关蛋白(NRF2、KEAP1、HO-1、HDAC2)和睾酮生成相关调节蛋白(LHR、St AR、CYP11A1和HSD3β1)的表达和分布,旨在探讨补锌对少弱精大鼠生殖功能的改善作用及机制。方法:23只SD雄性大鼠(SPF级、6周龄)适应性喂养一周后,随机分为三组:对照组(control,C)7只、模型组(model,M)9只、硫酸锌组(Zn SO4)7只,均使用普通饲料喂养,每周周一上午测量体重。模型组和Zn SO4组同时给予雷公藤多苷40 mg/(kg·d)灌胃造模,对照组给予等量的生理盐水灌胃,每天上午8:00-10:00为灌胃时间。4周末,随机解剖模型组两只大鼠确定少弱精模型是否造模成功,最终成功14只。从第5周开始,Zn SO4组在雷公藤多苷灌胃4 h后,给予Zn SO4(25mg/kg·d)灌胃行保护治疗,连续给药4周,同时对照组和模型组也增加第二次灌胃,给予等量的生理盐水。最终,C组7只,M组7只,Zn SO4组7只。8周后,取大鼠双侧睾丸和附睾分别称重,取新鲜附睾尾部精子检测其浓度和活力;测定血清锌、睾酮和组织锌;ELISA检测睾丸组织中氧化应激相关蛋白及组织含锌酶的含量;HE染色观察睾丸组织病理学变化;免疫组织化学技术观察睾酮生成相关调节蛋白和氧化应激相关蛋白在睾丸组织中的定位;实时荧光定量PCR和Western Blot检测睾酮生成相关调节蛋白和氧化应激相关蛋白在睾丸组织中mRNA和蛋白表达。结果:1.大鼠一般情况比较各组体重、体长、双侧睾丸和附睾平均重量无统计学差异(P>0.05)。2.大鼠精子参数比较与C组相比,M组和Zn SO4组精子浓度和活力均显著降低(P<0.05);与M组相比,Zn SO4组精子浓度和活力均显著升高(P<0.05)。3.各组大鼠血清锌、组织锌和睾酮的比较⑵睾酮生成相关调节蛋白在各组大鼠睾丸中的定位IHC结果显示,LHR集中表达于间质细胞,St AR、CYP11A1和HSD3β1主要表达于间质细胞,生精小管基底部的精原细胞和精子中也可见。7.氧化应激相关蛋白和睾酮生成相关调节蛋白在各组大鼠睾丸中的m RNA表达⑴氧化应激相关蛋白在各组大鼠睾丸中的m RNA表达与C组相比,M组睾丸中NRF2、KEAP1和HO-1m RNA表达减少(P<0.05),HDAC2 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05);Zn SO4组睾丸中NRF2、KEAP1、HO-1和HDAC2 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。与M组相比,Zn SO4组睾丸中NRF2、KEAP1和HO-1 m RNA表达增加(P<0.05),HDAC2 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。⑵睾酮生成相关调节蛋白在各组大鼠睾丸中的m RNA表达与C组相比,M组LHR、St AR、CYP11A1和HSD3β1 m RNA表达降低(P<0.05);Zn SO4组睾丸中LHR、St AR、CYP11A1和HSD3β1 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。与M组相比,Zn SO4组LHR,St AR、CYP11A1和HSD3β1 m RNA表达升高(P<0.05)。⑶锌转运蛋白Zn T4、Zn T8、ZIP1和ZIP6在各组大鼠睾丸组织中m RNA表达与C组相比,M组睾丸中Zn T4、Zn T8和ZIP6 m RNA表达降低(P<0.05),ZIP1 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05);Zn SO4组睾丸中Zn T4、Zn T8、ZIP1和ZIP6 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。与M组相比,Zn SO4组睾丸中Zn T4、Zn T8和ZIP6 m RNA表达升高(P<0.05),ZIP1 m RNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。8.氧化应激相关蛋白和睾酮生成相关调节蛋白在各组大鼠睾丸中的蛋白表达⑴氧化应激相关蛋白在各组大鼠睾丸中的蛋白表达与C组相比,M组睾丸中NRF2、HO-1和KEAP1蛋白表达减少(P<0.05),HDAC2蛋白表达增加(P<0.05);Zn SO4组睾丸NRF2和HO-1蛋白表达减少(P<0.05),KEAP1和HDAC2差异无统计学意义(P>0.05)。与M组相比,Zn SO4组睾丸中NRF2、HO-1和KEAP1蛋白表达增加(P<0.05),HDAC2蛋白表达无统计学意义(P>0.05)。⑵睾酮生成相关调节蛋白在各组大鼠睾丸中的表达与C组相比,M组LHR、St AR、CYP11A1和HSD3β1蛋白表达均显著降低(P<0.05);Zn SO4组睾丸中LHR、CYP11A1和HSD3β1蛋白表达升高(P<0.05),St AR蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。与M组相比,Zn SO4组LHR、St AR、CYP11A1和HSD3β1蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论:硫酸锌处理后少弱精大鼠精液质量回升,睾丸组织结构恢复,血清锌、睾丸组织锌和含锌酶含量升高,氧化应激通路相关蛋白表达量升高以及睾丸组织抗氧化酶含量升高,睾酮生成相关蛋白表达基本恢复正常。结果提示硫酸锌可能是通过修复被破坏的锌稳态,从而激活KEAP1-NRF2/ARE信号通路并促进下游的抗氧化物质的合成,进一步调节睾酮生成相关酶的功能来改善少弱精大鼠的雄性生殖功能。