睾丸支持细胞蛋白质异戊二烯化通过影响血睾屏障的结构与功能调节精子发生的机制研究
批准号:
31771492
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
李朝军
依托单位:
学科分类:
细胞器及亚细胞结构、互作与功能
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵越、朱瑞楼、桑永娟、冯天祥、李康
中文摘要
支持细胞对精子发生至关重要。除了营养支持和内分泌调节,支持细胞还形成生精小管免疫特权重要保证的物理结构:血睾屏障。我们在上一个国家基金的工作中发现,抑制支持细胞的蛋白质异戊二烯化破坏了青春期小鼠睾丸的免疫特权而导致雄性不育,同时也引起血睾屏障的破坏,生精小管出现非梗阻性无精症类似的表型。进一步发现,成年后小鼠基底腔的精原干细胞数量逐步恢复,但是精子发生仍被阻滞在初级/次级精母细胞阶段,提示蛋白质异戊二烯化可能通过血睾屏障影响精子发生。本项目将利用支持细胞特异敲除蛋白质异戊二烯化的调节基因Ggpps的小鼠模型,比较成年和幼年小鼠睾丸支持细胞间血睾屏障和支持细胞与不同发育阶段生殖细胞间细胞连接的结构与功能改变,并从蛋白质异戊二烯化修饰通过Ras/MAPK影响细胞连接蛋白表达,以及通过Rab影响细胞连接蛋白膜泡运输上膜的角度研究其中的分子机制,同时探讨以血睾屏障障碍为靶点治疗NOA 的可能性。
英文摘要
The function of Sertoli cell is very important for mammalian spermatogenesis. Besides the nutrition support and endocrine regulation, Sertoli cells build a critical physical structure for the maintenance of immune privilege inside seminiferous tubules: blood-testes barrier (BTB). We found that the inhibition of protein prenylation in Sertoli cells disturbed the immune privilege in pubertal mice and resulted in adulthood infertility because of the loss of spermatogonia. And the BTB was also damaged and the morphology of testes is Sertoli cell only syndrome like NOA patients. Although the spermatogonia in the basement compartment recovered gradually in adult testis, the spermatogenesis is still blocked at spermatocyte stage. In this project, we will further examine the difference of the structure and function of BTB and cell junction between Sertoli cells and Sertoli cell and developing spermatocytes in adult and pubertal mice. The gene expression and membrane translocation of cell junction proteins dependent on prenylation regulated Ras/MAPK and Rab activity was also studied to explore the underline molecular mechanism. We will also try to find the possibility that BTB as a therapeutic target for NOA treatment.
非梗阻性无精子症 (NOA) 严重影响男性不育症,然而,这种疾病的深层机制是很少被解释的。在这项研究中,我们发现未分化的精原干细胞(SSCs)仍然存在于基底细胞中。曲细精管的隔室和由相邻支持物相互作用形成的血睾丸屏障(BTB)生精成熟停滞的 NOA 患者的细胞 (SC) 不完整。 SCs和生殖细胞之间的粘附(GC) 在 NOA 患者中也被破坏。同时,香叶基香叶基二磷酸合酶(Ggpps)的表达水平,NOA 患者中甲羟戊酸代谢途径中的关键酶低于阻塞性无精子症 (OA) 患者。在 SCs 中特异性缺失 Ggpps 后,小鼠不育并且 SC-Ggpps-/- 小鼠的表型类似于NOA 患者,BTB 和 SC-GC 粘连被严重破坏。虽然 SSCs 仍然存在于基底在 SC-Ggpps-/- 小鼠中发现生精小管的隔室,成熟的精母细胞和精子细胞较少。进一步检查表明该缺陷是由 RhoA 和 Ras 家族的异常蛋白质异戊二烯化介导的Ggpps 删除后。令人兴奋的发现是,当敲除小鼠被注射小檗碱时,异常细胞粘连得到改善,精子发生部分恢复。我们的数据表明,中断的重建BTB 是一种有效的治疗 NOA 患者生精成熟停滞和生精不足的策略。
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Geranylgeranyl pyrophosphate-mediated protein geranylgeranylation regulates endothelial cell proliferation and apoptosis during vasculogenesis in mouse embryo
香叶基香叶基焦磷酸介导的蛋白香叶基香叶基化调节小鼠胚胎血管生成过程中的内皮细胞增殖和凋亡
DOI:
10.1016/j.jgg.2021.03.009
发表时间:
2021-04-20
期刊:
JOURNAL OF GENETICS AND GENOMICS
影响因子:
5.9
作者:
[Chong, Danyang, Chen, Zhong, Li, Chaojun]
通讯作者:
Li, Chaojun
The alteration of RhoA geranylgeranylation and Ras farnesylation breaks the integrity of the blood–testis barrier and results in hypospermatogenesis
RhoA 香叶基香叶基化和 Ras 法呢基化的改变破坏了血睾屏障的完整性,导致精子生成不足
DOI:
10.1038/s41419-019-1688-9
发表时间:
2019
期刊:
Cell Death & Disease
影响因子:
9
作者:
[Ruilou Zhu, Jiangnan Wang, Tianxiang Feng, Xuechun Hu, Chen Jiang, Xiuxing Wang, Kang Li, Yongjuan Sang, Yue Hua, Haixiang Sun, Bing Yao, Chaojun Li]
通讯作者:
Chaojun Li
长期锻炼作用下早期生长因子Egr-1介导骨骼肌细胞糖脂代谢模式变化及分泌以调控脂肪细胞脂质积累的机制研究
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批准号:91857109
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:79.0万元
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批准年份:2018
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负责人:李朝军
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依托单位:
蛋白质异戊二烯化调控初级卵泡/次级卵泡转换的作用与机制研究
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批准号:31530046
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项目类别:重点项目
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资助金额:280.0万元
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批准年份:2015
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负责人:李朝军
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依托单位:
新生小鼠支持细胞中蛋白质的异戊二烯化改变导致成年雄性生殖障碍的研究
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批准号:31271540
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项目类别:面上项目
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资助金额:90.0万元
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批准年份:2012
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负责人:李朝军
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依托单位:
Egr-1调控胰岛素诱发的PI3K/Akt和MAPK信号传递
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批准号:30671086
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:李朝军
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依托单位:
国内基金
海外基金