从AMPK/SIRT1调节自噬途径研究衰老睾丸Sertoli细胞功能衰退机制与淫羊藿总黄酮的干预
批准号:
82074205
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张长城
依托单位:
学科分类:
中西医结合临床基础
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张长城
中文摘要
我们前期结题基金研究显示,增龄过程中睾丸生精障碍与Sertoli细胞功能衰退直接相关,且淫羊藿总黄酮可显著改善衰老睾丸生精功能,但Sertoli细胞功能衰退发生机理与淫羊藿总黄酮干预机制仍有待研究。细胞自噬功能下降是机体衰老的主要原因,新近我们发现,衰老大鼠睾丸组织中自噬调节分子AMPK、SIRT1表达下调,提示自噬能力下降可能是Sertoli细胞功能衰退的主要机制,而淫羊藿总黄酮可能通过AMPK/SIRT1通路改善Sertoli细胞自噬。本项目拟采用自然衰老大鼠与Sertoli细胞模型,运用免疫荧光、Western blot、siRNA等技术,首先研究AMPK/SIRT1通路介导自噬变化与Sertoli细胞功能衰退的关系,随后研究淫羊藿总黄酮对AMPK/SIRT1通路与自噬调节作用,进而探讨衰老睾丸Sertoli细胞功能衰退与淫羊藿总黄酮干预机制,为临床防治衰老睾丸生精障碍提供科学依据。
英文摘要
Our studies from completed National Natural Science Foundation of China have demonstrated that spermatogenic disorder with increasing age is directly related to the decline of Sertoli cell function, and total flavonoids of Epimedium (TFE) could significantly ameliorate the spermatogenic function of aging testis. However, the molecular mechanism of Sertoli cell dysfunction during aging and the intervention mechanism of TFE remain unclear. The decreased autophagy function is the main cause of aging body, and we found that autophagy-related molecules such as AMPK and SIRT1 expression levels were down-regulated in aging testis. These data suggest that the decreased autophagy ability may be the main mechanism leading to the decline of Sertoli cell function, while TFE improves Sertoli cell autophagy via AMPK/SIRT1 signal pathway. Thus, in natural aging rats and Sertoli cell model, we propose to clarify the relationship between autophagy mediated by AMPK/SIRT1 signal pathway and the decline of Sertoli cell function using immunofluorescence, Western blot and siRNA techniques. And we will investigate the regulatory effect of TFE on AMPK/SIRT1 signal pathway and autophagy, and then explore the mechanism of functional decline of Sertoli cells and intervention mechanism of TFE in aging testis. It will provide a necessary scientific basis for prophylaxis and therapy of spermatogenic disorder of aging testis.
本课题组前期研究显示,增龄过程中睾丸生精障碍与Sertoli细胞功能衰退直接相关,且淫羊藿总黄酮可显著改善衰老睾丸生精功能,但Sertoli细胞功能衰退发生机理与淫羊藿总黄酮干预机制仍有待研究。细胞自噬功能下降是机体衰老的主要原因,近期课题组发现,衰老大鼠睾丸组织中自噬调节分子AMPK、SIRT1表达下调,提示自噬能力下降可能是Sertoli细胞功能衰退的主要机制,而淫羊藿总黄酮可能通过AMPK/SIRT1通路改善Sertoli细胞自噬。基于此,本项目首先研究睾丸衰老过程中Sertoli细胞功能衰退与自噬功能减退关系,随后探究自噬在小鼠睾丸生精功能衰退和Sertoli细胞功能减退中的作用,最后研究淫羊藿改善衰老睾丸Sertoli细胞功能衰退的分子机制。研究结果发现,衰老过程中小鼠睾丸Sertoli细胞数量减少、分泌功能以及血睾屏障功能损伤,电镜结果发现Sertoli细胞紧密连接和自噬相关超微结构发生改变,自噬相关蛋白表达水平下调;体外实验结果显示,通过干扰Atg5抑制自噬小体形成以及给予氯喹处理阻断自噬溶酶体降解,均可导致小鼠睾丸支持细胞株TM4细胞分泌功能以及连接功能损伤。体内实验结果进一步表明,抑制自噬形成不仅导致小鼠精液质量下降,生精功能出现异常,亦可导致Sertoli细胞数量减少、连接功能相关蛋白如ZO-1、β-catenin及Cx43表达下调。给予衰老小鼠淫羊藿总黄酮有效成分淫羊藿苷进行干预,发现其可显著上调自然衰老小鼠睾丸的重量及其指数,改善附睾精子质量,减轻衰老睾丸组织形态的退行性改变,缓解睾丸组织纤维化以及阻止睾丸基膜增厚,恢复支持细胞数量及改善Sertoli细胞连接功能,上调LC3II/LC3I比值。随后,进一步探究淫羊藿苷改善衰老小鼠Sertoli细胞自噬和功能的分子机制。研究表明,淫羊藿苷改善Sertoli细胞自噬的机制可能与上调AMPK/mTOR信号通路有关,此外亦可通过调节AKT信号通路以及恢复mTORC1和mTORC2的平衡,对改善衰老小鼠睾丸紧密连接功能损伤有显著效果,进而延缓衰老小鼠生精功能的下降。
从调节内质网应激与Sertoli细胞功能研究五子衍宗丸改善衰老睾丸生精功能减退的作用机制
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批准号:81774316
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项目类别:面上项目
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资助金额:54.0万元
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批准年份:2017
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负责人:张长城
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依托单位:
五子衍宗丸对衰老睾丸生殖细胞DNA损伤的保护作用与机制研究
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批准号:81573931
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2015
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负责人:张长城
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依托单位:
从调节let-7-Imp轴与精原干细胞niche研究补肾方药延缓衰老大鼠睾丸生殖功能衰退的作用与机制
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批准号:81373881
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2013
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负责人:张长城
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依托单位:
基于“肾藏精”理论研究五子衍宗丸拮抗环磷酰胺毒性的分子机制
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批准号:81173375
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2011
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负责人:张长城
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依托单位:
从GDNF/Ret、SCF/c-kit信号探讨淫羊藿总黄酮对精原干细胞增殖与分化的影响
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批准号:30973928
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2009
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负责人:张长城
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依托单位:
国内基金
海外基金