睾丸CYP2A5代谢活化5-羟甲基-2-糠醛靶向精母细胞诱发小鼠精子发生障碍的分子机制研究

批准号:
81973091
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
王守林
依托单位:
学科分类:
卫生毒理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王守林
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中文摘要
5-HMF是课题组近期从香烟烟雾中鉴定出的新的毒性组分,含量丰富,可被高度同源且功能相近的人CYP2A13和小鼠CYP2A5代谢活化,推测羟基化和呋喃环开环类结构为其主要的毒性代谢产物;CYP2A5和ATG12主要表达在小鼠精母细胞,敲除后均可明显缓解5-HMF所致的生精减少。提示CYP2A5可在精母细胞代谢活化5-HMF并通过ATG12介导的自噬影响精子发生,但未见报道。为此,本项目拟运用cyp2a5、atg12及联合敲除小鼠、原代精母细胞及GC-2细胞,采用针对5-HMF代谢产物结构设计合成的分子探针,评价CYP2A5介导的5-HMF在精母细胞中的原位代谢及生精障碍,分析ATG12介导的自噬通路在该损伤过程中的调控机制。试图阐明5-HMF作为香烟烟雾的主要组分在吸烟致男性精液质量下降中的重要作用,为男性生殖危害评估提供新的线索,也为丰富环境污染物的原位代谢和靶毒性提供理论与实践依据。
英文摘要
5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (5-HMF) is a new abundant toxic component that was separated and identified from cigarette smoke by our research group, it was proved to be metabolically activated by human CYP2A13 and mouse CYP2A5, two cytochrome P450 enzymes with highly homologous and similar function. The main toxic metabolites were speculated as hydroxylation and furan ring opening form. In addition, we found that CYP2A5 and ATG12 were mainly expressed in primary spermatocytes, and the knockout of cyp2a5 or atg12 could significantly alleviate the spermatogenic cell reduction induced by 5-HMF, which suggested that 5-HMF could be metabolically activated by CYP2A5 in the spermatocyte and affect spermatogenesis through ATG12-mediated autophagy pathway. However, so far there is no related report about it. For this purpose, the present project intends to evaluate the in situ metabolism of 5-HMF by CYP2A5 in spermatocytes and related spermatogenesis disorder through the 5-HMF-treated cyp2a5-/- or atg12+/- or cyp2a5-/-atg12+/- mice, primary spermatocytes, GC-2 cells, and adopting molecular probes for 5-HMF metabolites. Still, the molecular mechanism of ATG12-mediated autophagy pathway in this spermatogenesis damage will be further analyzed. The study attempts to clarify the important role of 5-HMF as the main component in cigarette smoke in the smoking-induced decline of semen quality, provide new clues for preventing and controlling male reproductive hazards, and also to provide theoretical and practical basis for the study of the in situ metabolism of environmental pollutants in relation to the related target organ toxicity.
期刊论文列表
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DOI:doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114413
发表时间:2023
期刊:Ecotoxicol Environ Safety
影响因子:--
作者:Yongquan Yu;Di Zhang;Jiayi Xu;Daiwei Zhang;Liu Yang;Rong Xia;Shou-Lin Wang
通讯作者:Shou-Lin Wang
DOI:--
发表时间:2022
期刊:南京医科大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:沈洁淼;王守林
通讯作者:王守林
DOI:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170435
发表时间:2024
期刊:Sci Total Environ
影响因子:--
作者:Chao Chen;Zhengliang Huang;Xuyan Zou;Sheng Li;Di Zhang;Shou-Lin Wang
通讯作者:Shou-Lin Wang
DOI:doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157052
发表时间:2022
期刊:Sci Total Environ
影响因子:--
作者:Chao Chen;Di Zhang;Anjie Yuan;Jiemiao Shen;Li Wang;Shou-Lin Wang
通讯作者:Shou-Lin Wang
DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.147596
发表时间:2021
期刊:Sci Total Environ
影响因子:--
作者:Chao Chen;Yue Min;Xuxu Li;Dongyin Chen;Jiemiao Shen;Di Zhang;Hong Sun;Qian Bian;Haoliang Yuan;Shou-Lin Wang
通讯作者:Shou-Lin Wang
多环芳烃经m6A修饰调控CYP1A1表达的结构因素及机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:王守林
- 依托单位:
基于原位代谢策略的大气细颗粒物重要组分致呼吸系统的毒效应及分子机制研究
- 批准号:91743205
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:王守林
- 依托单位:
CYP3A65在代谢BDE47及其所致斑马鱼发育异常中的作用及机制研究
- 批准号:81573194
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:王守林
- 依托单位:
miRNAs作为潜在生物学标志在CYP2A13代谢活化AFB1所致呼吸系统肿瘤中的作用研究
- 批准号:81372956
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:王守林
- 依托单位:
CYP3A在BDE-47的生物转化及其所致精子发生障碍中的作用及机制研究
- 批准号:81172695
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:王守林
- 依托单位:
基于体外代谢途径的拟除虫菊酯农药的生物标志物研究
- 批准号:30972508
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:王守林
- 依托单位:
CYP2A13在代谢活化AFB1及其致细胞恶性转化中的作用
- 批准号:30771782
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:33.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:王守林
- 依托单位:
国内基金
海外基金
