HIF-1对小鼠睾丸间质细胞合成睾酮的影响及机制探讨
批准号:
31500965
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
王雪婷
依托单位:
学科分类:
特殊环境生理与比较生理学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王丹、陆亚鹏、骆倩倩、王波、李梦
中文摘要
睾丸组织局部缺血缺氧,是导致职业性男性不育发生的重要原因。低氧可导致雄性动物睾酮水平下降,精子畸形率增加,精液质量严重下降。前期研究表明,低氧或常氧条件下,细胞合成睾酮水平均与HIF-1蛋白水平负相关,提示HIF-1为低氧条件下导致睾酮水平下降的主要原因。基于前期研究结果,为探讨低氧条件下重要调节蛋白HIF-1对睾丸间质细胞合成睾酮的影响及机制,本课题拟开展以下研究:①通过研究低氧刺激后雄性Balb/c小鼠睾丸组织结构、血清睾酮水平的变化,评估低氧刺激对雄性Balb/c小鼠生殖系统的影响;②通过研究常氧、低氧条件下HIF-1对TM3细胞合成睾酮的影响,确定HIF-1对睾酮合成的调控作用;③探讨常氧、低氧条件下HIF-1调控睾酮合成的具体分子机制,为防治缺氧性男性不育提供基础数据。
英文摘要
Testicular tissue hypoxia/ischemia is an important cause of infertility. Hypoxia leads to decreased testosterone levels in male animals, increased percentage of abnormal sperm and a serious decline in semen quality. Our preliminary studies found that under both normoxic and hypoxic conditions, there was a negative correlation between HIF-1 expression and the testosterone synthesis in Leydig cells, indicating that HIF-1 might be the main reason leading to the decline of serum testosterone under hypoxic condition. This project aims to explore the effect of HIF-1 on testosterone synthesis in Leydig cells and underlying mechanisms under hypoxic conditions. Based on our preliminary findings, these following studies are to be carried out: ① Analyse changes in testicular tissue structure and serum testosterone level in male Balb/c mice under hypoxic condition to assess the impact of hypoxia on the reproductive system in male Balb/c mice; ② Study the regulatory effect of HIF-1 on TM3 cells under normoxic or hypoxic conditions to verify HIF-1 regulation of testosterone synthesis; ③ Investigate the underlying molecular mechaisms of HIF-1 regulation of testosterone synthesis under normoxic and hypoxic conditions to provide basic data for the prevention and treatment of hypoxic male sterility.
睾丸组织局部缺血缺氧,是导致职业性男性不育发生的重要原因。低氧可导致雄性动物睾酮水平下降,精子畸形率增加,精液质量严重下降。低氧或常氧条件下,细胞合成睾酮水平均与HIF-1蛋白水平负相关,提示HIF-1为低氧条件下导致睾酮水平下降的主要原因。本课题旨在探讨低氧条件下重要调节蛋白HIF-1对睾丸间质细胞合成睾酮的影响及机制。具体的研究内容为:①通过研究低氧刺激后雄性Balb/c小鼠睾丸组织结构、血清睾酮水平的变化,评估低氧刺激对雄性Balb/c小鼠生殖系统的影响;②通过研究常氧、低氧条件下HIF-1对TM3细胞合成睾酮的影响,确定HIF-1对睾酮合成的调控作用;③探讨常氧、低氧条件下HIF-1调控睾酮合成的具体分子机制。.研究发现,8% O2处理后雄性Balb/C小鼠睾丸组织形态结构无明显变化,而血清中睾酮含量显著降低,且重要的限速蛋白StAR表达水平显著降低。通过1% O2处理原代睾丸间质细胞和TM3细胞后,可观察到HIF-1表达上升,StAR表达下降,睾酮水平明显降低;常氧条件下通过添加CoCl2激活HIF-1可观察StAR与睾酮水平同步下降;低氧条件下干扰HIF-1可有效恢复StAR及睾酮的水平;添加孕烯醇酮后,睾酮合成显著升高,可逆转HIF-1升高导致的睾酮水平降低的现象,提示HIF-1可能通过调控StAR影响睾酮合成。JASPAR软件证明Star启动子区存在HIF-1的转录结合位点,体内CHIP和体外EMSA实验证明HIF-1可与Star启动子区结合;Luciferase实验证明,HIF-1可抑制Star的启动子区活性;点突变结果证明,Star启动子区−2082/−2078, −2064/−2060和−1910/−1906为HIF-1的有效结合位点。可得出结论,低氧条件下睾丸间质细胞睾酮合成受到抑制;其机制为低氧条件下HIF-1水平上升,通过与Star启动子区的HRE结合抑制其转录活性,抑制StAR表达从而降低睾酮合成。.本项目探讨了低氧诱发睾丸间质细胞分泌睾酮降低的机制,重在探讨HIF-1 抑制睾酮合成的分子机制,为临床解决男性缺氧性不育提供了基础数据;发现重要的类固醇激素合成蛋白StAR是HIF-1的靶基因,拓宽了对低氧诱发内分泌系统系统紊乱的认知,为探讨HIF-1在细胞低氧应答和适应过程中的机制提供新的视角。
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Hypoxia reduces testosterone synthesis in mouse Leydig cells by inhibiting NRF1-activated StAR expression.
缺氧通过抑制 NRF1 激活的 StAR 表达来减少小鼠睾丸间质细胞的睾酮合成
DOI:
10.18632/oncotarget.14842
发表时间:
2017-03-07
期刊:
Oncotarget
影响因子:
--
作者:
[Wang X, Pan L, Zou Z, Wang D, Lu Y, Dong Z, Zhu L]
通讯作者:
Zhu L
Microcystin-LR causes sexual hormone disturbance in male rat by targeting gonadotropin-releasing hormone neurons.
微囊藻毒素-LR 通过靶向促性腺激素释放激素神经元引起雄性大鼠性激素紊乱。
DOI:
10.1016/j.toxicon.2016.10.011
发表时间:
2016-12
期刊:
Toxicon
影响因子:
2.8
作者:
[Wang Xueting, Ding Jie, Xiang Zou, Jiang Peipei, Du Jing, Han Xiaodong]
通讯作者:
Han Xiaodong
Hypoxia inducible factor 1α in hepatocellular carcinoma with cirrhosis: Association with prognosis
肝硬化肝细胞癌缺氧诱导因子 1α:与预后的关系
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
Pathology - Research and Practice
影响因子:
--
作者:
[Dan Wang, Xiaojing Zhang, Yapeng Lu, Xueting Wang, Li Zhu]
通讯作者:
Li Zhu
Brusatol inhibits HIF-1 signaling pathway and suppresses glucose uptake under hypoxic conditions in HCT116 cells.
Brusatol 抑制 HCT116 细胞缺氧条件下 HIF-1 信号通路并抑制葡萄糖摄取
DOI:
10.1038/srep39123
发表时间:
2016-12-16
期刊:
Scientific reports
影响因子:
4.6
作者:
[Lu Y, Wang B, Shi Q, Wang X, Wang D, Zhu L]
通讯作者:
Zhu L
HIF 1 inhibits STAR transcription and testosterone synthesis in murine Leydig cells
HIF 1 抑制鼠 Leydig 细胞中的 STAR 转录和睾酮合成
DOI:
10.1530/jme-18-0148
发表时间:
2019
期刊:
Journal of Molecular Endocrinology
影响因子:
3.5
作者:
[Wang Xueting, Zou Zhiran, Yang Zhihui, Jiang Shan, Lu Yapeng, Wang Dan, Dong Zhangji, Xu Sha, Zhu Li]
通讯作者:
Zhu Li
共 6 条
VPS35介导的胆固醇外排障碍在高原低氧诱导认知损伤中的作用机制研究
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批准号:32471229
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2024
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负责人:王雪婷
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依托单位:
国内基金
海外基金