Nrf2-Gstm3通过介导雄激素受体信号通路对环境内分泌干扰物致尿道下裂的保护机制研究

批准号:
81800587
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
王尚乾
依托单位:
学科分类:
H0501.泌尿系统结构、功能与发育异常
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张炜、李普、唐敏、梁超、秦志强、江杰
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中文摘要
小儿尿道下裂是一种常见泌尿系统出生缺陷,发病率逐年上升。研究表明胚胎期受邻苯二甲酸酯类环境内分泌干扰物的暴露与尿道下裂的形成密切相关,睾丸Leydig细胞是其重要的靶细胞。我们前期研究发现染毒后仔鼠睾丸Leydig细胞内的Gstm3和Nrf2的表达上调,进一步通过ChIPseq和其它功能实验证实Nrf2在Gstm3启动子区富集并启动该基因的表达;转录组测序发现过表达Gstm3可以显著上调雄激素受体信号通路,有效拮抗Leydig细胞的毒性损伤。我们推测:Nrf2-Gstm3通过介导Ar通路对DBP致尿道下裂起到拮抗作用,减少尿道下裂的发生。拟体外过表达及基因敲除Gstm3,并应用Nrf2-Gstm3激动剂非马沙坦在基因敲除鼠中验证此一系列表型变化,全面系统地评价“Nrf2-Gstm3-Ar轴”参与DBP诱导的尿道下裂损伤的保护机制,为提供合理有效的干预措施提供理论依据。
英文摘要
Hypospadias is a common congenital malformation in urology with an increasing incidence. Studies show that hypospadias has a close relationship with DBP exposure in embryonic phase. The Leydig cell is the most important target. Our previous study indicates that Gstm3 and Nrf2 up-regulated in Leydig cells in fetal testis after DBP exposure. The ChIPseq assay and other functional experiments suggested that Nrf2 was enriched in the transcription starting site in Gstm3 and initiated its expression. The overexpression of Gstm3 could be able to up-regulate androgen receptor pathway through RNAseq data, and increase the androgen output, which could be resistant to the DBP injury. Our hypothesis is that Nrf2-Gstm3 could protect Leydig cell from DBP toxicity through Ar signaling pathway. We plan to investigate the phenotype changes by overexpression or knockout in vitro, and observe the changes in vivo by using Fimasartan in Gstm3-/- mouse to systematically evaluate protective mechanism of Nrf2-Gstm3-Ar axis in DBP toxicity injury in Leydig cells.
尿道下裂是小儿泌尿系统常见出生缺陷之一,胚胎期间对环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)的暴露可能是男性出生罹患尿道下裂的原因之一。邻苯二甲酸二丁酯(Di-n-butylphthalate, DBP) 等邻苯二甲酸脂类化合物(phthalate acid esters, PAEs)作为一类EDCs与雄性生殖系统损伤密切相关。课题组前期研究发现核转录因子对DBP诱导的生殖毒性具有拮抗作用。本研究旨在探究Nrf2及其下游的Gstm3-Ar在DBP诱导尿道下裂发生过程中的作用及详细的分子机制。通过灌胃给与孕14-18日SD大鼠以DBP 800mg/kg的每日剂量暴露,成功建立子代雄鼠尿道下裂模型。同时也观察到10周龄尿道下裂大鼠的存在勃起功能障碍、睾丸发育异常与功能减退。进一步的本课题组发现相比于正常对照组,尿道下裂大鼠阴茎海绵体组织中出现凋亡、氧化应激通路的激活以及一氧化氮合酶的抑制。因此我们进一步探究DBP暴露引起阴茎发育异常以及相关通路的异常改变相关是否与睾丸功能障碍尤其是Leydig细胞功能障碍相关。我们发现尿道下裂大鼠睾丸中凋亡、氧化应激相关蛋白以及Nrf2-Gstm3轴的表达水平增高。进一步的通过体外细胞实验发现Gstm3具有逆转DBP对Leydig细胞的毒性损伤,同时通过生物信息学、免疫印迹试验等方法证实了在DBP暴露下Gstm3是通过激活雄激素受体相关通路发挥Leydig细胞的损伤保护作用,进而减少尿道下裂的发生。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Prenatal exposure to di-n-butyl phthalate induces erectile dysfunction in male adult rats
产前接触邻苯二甲酸二正丁酯会导致雄性成年大鼠勃起功能障碍
DOI:10.1016/j.ecoenv.2021.112323
发表时间:2021-05-18
期刊:ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
影响因子:6.8
作者:Zhou,Xiang;Zhang,Tongtong;Wang,Shangqian
通讯作者:Wang,Shangqian
Gut microbiota may contribute to the postnatal male reproductive abnormalities induced by prenatal dibutyl phthalate exposure
肠道微生物群可能导致产前接触邻苯二甲酸二丁酯引起的产后男性生殖异常
DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.132046
发表时间:2021-08-30
期刊:CHEMOSPHERE
影响因子:8.8
作者:Zhang, Tongtong;Zhou, Xiang;Wang, Zengjun
通讯作者:Wang, Zengjun
Pharmacophore based in silico study with laboratory verification-environmental explanation of prostate cancer recurrence
基于计算机的药效团研究与实验室验证-前列腺癌复发的环境解释
DOI:10.1007/s11356-021-14970-8
发表时间:2021-06-28
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH
影响因子:5.8
作者:Zhang, Tongtong;Wu, Jiajin;Wang, Zengjun
通讯作者:Wang, Zengjun
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