基于PI3K/AKT/β-catenin信号通路的二噁英(TCDD)诱导精子发生异常的作用及机制

批准号:
81300534
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
金梅花
依托单位:
学科分类:
H0405.精子发生异常与男性不育
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
张轶博、董颖、季恩飞、郭茜茜、吴丹丹
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
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中文摘要
男性不育的增加是全世界育龄夫妇面临的共同问题。已知二噁英(TCDD),通过诱导氧化应激,引起精子发生异常, 是导致男性不育的重要因素。β-catenin 具有调节氧化应激的作用,但其在TCDD诱导的男性生殖系疾病中的作用机制尚不清楚。我们的前期工作发现,TCDD抑制β-catenin 的表达,且β-catenin 激动剂可降低TCDD 诱导的过氧化氢浓度,提示:TCDD 可能通过抑制β-catenin,降低抗氧化酶的表达,诱导氧化应激,导致精子发生异常。因此,我们将利用原代精原细胞和小鼠模型,研究TCDD 诱导的精子发生异常中β-catenin及其调节因子PI3K/AKT 的变化, 阐明β-catenin在TCDD 诱导的精子发生异常中对氧化应激的调节作用,揭示TCDD通过PI3K/AKT/β-catenin信号通路调控抗氧化酶的分子机制,为研究环境毒素所致的男性不育提供理论基础。
英文摘要
Increasing incidence of fertility is becoming the common issue of the world, and more and more infertile families suffer from it. Environmental pollutant, 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin (TCDD), has been confirmed to affect spermatogenesis by inducing oxidative stress, apoptosis, and abnormal spermatogenesis. Recent studies have pointed out the regulating effects of β-catenin on oxidative stress, which could mediate cell proliferation, apoptosis. However, the roles of β-catenin in male infertility and mechanism for inducing oxidativce stress in TCDD-induced reproductive are not clear.The preliminary study has shown that β-catenin could be suppressed by TCDD treatment,and the β-catenin agonist could inhibit the increase of hydrogen peroxide produced by TCDD. Based on our and other team's the previous results, we hypothesize that TCDD could influence β-catenin and the related pathway to induce oxidative stress, and finally result in sperm abnormality. To clarify the roles of β-catenin in TCDD-induced toxicity ,we will observe the changes of β-catenin and the mediators, PI3K and AKT, find out the regulatory effects of β-catenin on TCDD-induced oxidative stress, and investigate the regulatory mechanisms of PI3K/AKT/β-catenin on antioxidants expression. We believe it could provide the theoretical basis for the environmental toxicants-induced diseases.
男性不育的增加是全世界育龄夫妇面临的共同问题。已知二噁英(TCDD),通过诱导氧化应激,引起精子发生异常, 是导致男性不育的重要因素。β-catenin(β-连环蛋白) 具有调节氧化应激的作用,但其在TCDD诱导的男性生殖系疾病中的作用机制尚不清楚。我们利用小鼠模型和原代精原细胞,检测β-catenin在TCDD诱导的男性不育症中的作用。我们的研究发现, TCDD抑制β-catenin 的表达,且β-catenin 激动剂可降低TCDD 诱导的过氧化氢浓度,提高TCDD抑制的抗氧化酶(SOD, CAT, GPX)的合成。同时还发现,TCDD还可以抑制PI3K、AKT和TCF4的表达,然而β-catenin 激动剂可以有所逆转这种变化。得注意的是,TCDD处理的小鼠睾丸中p65的活性显著增加,而这种变化随着处理β-catenin的激动剂而降低。这提示,在TCDD影响PI3K/AKT/β-catenin 信号通路时,不仅仅影响经典途径(β-catenin/TCF4途径),还可与其他途径相互作用,其机制有待于进一步研究。我们在研究中还发现, β-catenin 的抑制剂(XAV939)对TCDD毒性作用没有显著的协同作用,只对p65活性有显著促进作用,其机制需继续探讨。
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