本文選題：男性不育 + BTB�。� 參考：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2012年博士論文

【摘要】：不育癥是影響人類健康的一種常見重大疾病,其發(fā)病率很高,然而大部分的非梗阻性無(wú)精癥(non-obstructive azoospermia,NOA)患者病因不明,臨床治療時(shí)無(wú)從下手。多年來研究發(fā)現(xiàn)NOA患者發(fā)病原因可能與睪丸中血-睪屏障(Blood-testis barrier,BTB)的缺陷和減數(shù)分裂過程中同源染色體同源重組異常有關(guān),但對(duì)這兩個(gè)事件發(fā)生異常的分子調(diào)控機(jī)理仍然不太清楚。 曲精小管中由相鄰支持細(xì)胞構(gòu)成的血-睪屏障(BTB)會(huì)在生精上皮周期中的第Ⅷ期、第Ⅸ期經(jīng)歷一個(gè)破壞、重建的過程來幫助前細(xì)線期或細(xì)線期的精母細(xì)胞完成由basal compartments向adlummal compartments的遷移。此過程的異常會(huì)導(dǎo)致前細(xì)線期或細(xì)線期的精母細(xì)胞不能進(jìn)入adluminal compartments完成減數(shù)分裂或者是引起抗自身精細(xì)胞抗體的產(chǎn)生,從而引起不育。鑒于BTB破壞、重建的過程受到細(xì)胞因子TGF-β3的調(diào)控,本文的第一個(gè)研究課題是尋找影響TGF-β3表達(dá)、分泌的因素及其分子機(jī)制。 本文研究發(fā)現(xiàn)核輸出因子蛋白家族(NXF)成員之一的NXF3特異性表達(dá)在睪丸組織中的支持細(xì)胞的細(xì)胞之中,并且它起始表達(dá)的時(shí)間和小鼠青春期BTB開始建立時(shí)間一致；除睪丸中的支持細(xì)胞外,NXF3還特異性表達(dá)在附睪頭部Ⅱ區(qū)的主細(xì)胞中,起始表達(dá)的時(shí)間和第一次生精波完成后睪丸液進(jìn)入附睪的時(shí)間一致,并且它在附睪中的表達(dá)是睪丸液依賴。探尋NXF3和TGF-β3在不同情況下的表達(dá)情況時(shí)發(fā)現(xiàn),無(wú)論是生理?xiàng)l件還是病理?xiàng)l件,如熱刺激、CdCl2處理,二者的表達(dá)均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在支持細(xì)胞中,TGF-β信號(hào)通路可以對(duì)細(xì)胞因子TGF-β3的表達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控,并且這種轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控是NXF3部分依賴的。具體來講是,TGF-β信號(hào)通路可以通過激活Smad2/3途徑來抑制TGF-β3的表達(dá),NXF3的可通過增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)Smad2/3途徑的徑活性從而進(jìn)一步抑制細(xì)胞內(nèi)TGF-β3的表達(dá)。接著我們對(duì)NXF3影響TGF-β信號(hào)通路的分子機(jī)制進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)NXF3可以與TGF-β信號(hào)通路的抑制因子STRAP結(jié)合,二者的相互作用可以通過破壞STRAP與Smad7的結(jié)合來影響TβR1(TD)-STRAP-Smad7復(fù)合體的形成,從而增強(qiáng)了細(xì)胞內(nèi)TGF-β-Smad信號(hào)通路活性。除參與調(diào)節(jié)TGF-β3的表達(dá)、分泌外,我們發(fā)現(xiàn)NXF3還可以通過影響TGFβ-Smad信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)支持細(xì)胞中其它重要基因的表達(dá),如與BTB相關(guān)的基因Claudin1、WT1以及與支持細(xì)胞分化發(fā)育相關(guān)的基因GATA1、p21. 減數(shù)分裂過程中同源重組發(fā)生在減數(shù)分裂前期Ⅰ,是在同源配對(duì)的非姐妹染色單體之間進(jìn)行的,它的發(fā)生可以確保減數(shù)分裂過程中染色體的正確分離。同源重組是個(gè)比較復(fù)雜的過程,涉及DSBs形成、單鏈DNA末端入侵、中間體Holliday交叉形成等一系列過程,最后在同源配對(duì)染色體間的形成交換位點(diǎn)(Crossovers, COs,由粗線期聯(lián)會(huì)復(fù)合體上的MLH1蛋白標(biāo)記)。COs形成過程中受到正干涉的調(diào)控,即一個(gè)COs的形成排斥其它COs在其附近形成,本文的第二個(gè)課題中對(duì)人類染色體上COs間的干涉特征及其影響因素進(jìn)行研究。 首先,通過綜合運(yùn)用細(xì)胞免疫熒光技術(shù)和多色熒光原位雜交技術(shù)(cenM-FISH)對(duì)每條粗線期聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemal complexs, SCs)及SCs上的COs進(jìn)行了標(biāo)記,測(cè)量出相鄰Cos之間的距離并擬合到gamma model中計(jì)算出用于定量交換干涉強(qiáng)度的參數(shù)v,而后對(duì)其進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)干涉強(qiáng)度在染色體內(nèi)、染色體間和個(gè)體間均存在異質(zhì)性,具體來講就是：染色體上臂間干涉強(qiáng)度大于臂內(nèi)干涉強(qiáng)度,這可能是由著絲粒引起的；小號(hào)染色體的干涉強(qiáng)度大于大號(hào)染色體上的干涉強(qiáng)度；個(gè)體之間的每條染色體上的干涉強(qiáng)度也存在變異,但沒發(fā)現(xiàn)規(guī)律。進(jìn)一步分析顯示,SCs的結(jié)構(gòu)異常會(huì)影響Cos間的干涉強(qiáng)度,比如9號(hào)染色體上易出現(xiàn)的不連續(xù)區(qū)域(gaps)和未聯(lián)會(huì)區(qū)域(splits)兩種結(jié)構(gòu)異常會(huì)cis/trans影響本身和其它染色體上干涉強(qiáng)度。另外,我們的研究也表明Cos間的干涉可通過著絲粒發(fā)揮作用。 綜上所述,本文研究了NXF3調(diào)控細(xì)胞因子TGF-p3表達(dá)、分泌中的分子機(jī)制及正常精母細(xì)胞中COs間干涉的分布模式,這些結(jié)果有助于進(jìn)一步探討NOA患者中血睪屏障異常以及同源重組缺陷的原因。
[Abstract]:Infertility is a common and major disease affecting human health. The incidence of the disease is very high. However, most of the patients with non-obstructive azoospermia (NOA) are unknown in etiology, and they are ineffective in clinical treatment. For years, the study found that the causes of NOA patients can be associated with the blood testosterone barrier (Blood-testis barrier, BTB) in the testicles. Defects and meiosis are related to the homologous recombination of homologous chromosomes, but the molecular regulation mechanism of these two events is still not clear.
In the seminiferous tubule, the blood testosterone barrier (BTB), composed of adjacent supporting cells, will be in stage VIII in the spermatogenic epithelium cycle. The period IX experience a destruction and reconstructive process to help the spermatocytes from basal compartments to adlummal compartments in the prior fine line or fine line period. Fine line spermatocytes can not enter adluminal compartments to complete meiosis or cause anti self spermatocyte antibody production and cause infertility. In view of BTB destruction, the process of reconstruction is regulated by cytokine TGF- beta 3. The first research topic in this paper is to find the factors affecting the expression and secretion of TGF- beta 3 and its molecular machine. System.
This paper has found that NXF3, one of the members of the nuclear output factor protein family (NXF), is specifically expressed in the cells of the supporting cells in the testicular tissue, and the time of its initial expression is consistent with the time of the establishment of BTB in the puberty of mice; in addition to the supporting cells in the testis, NXF3 is also specifically expressed in the main cells of the epididymal head II region. In the epididymis, the time of the initial expression is consistent with the time when the first secondary spermatologic wave is completed into the epididymis, and its expression in the epididymis is a testicular fluid dependence. The expression of NXF3 and TGF- beta 3 in different conditions is found to be negative in both physiological and pathological conditions, such as thermal stimulation, CdCl2 treatment, and the expression of the two. Further studies have found that TGF- beta signaling pathway can regulate the expression of cytokine TGF- beta 3 in support cells, and this negative regulation is partly dependent on NXF3. Specifically, the TGF- beta signaling pathway can inhibit the expression of TGF- beta 3 by activating the Smad2/3 pathway, and NXF3 can enhance the intracellular Smad2/ by using the Smad2/3 pathway. The diameter activity of the 3 pathway further inhibits the expression of TGF- beta 3 in the cell. Then we have studied the molecular mechanism of the effect of NXF3 on the TGF- beta signaling pathway, and found that NXF3 can bind to the inhibitory factor STRAP of the TGF- beta signaling pathway, and the interaction of the two can affect the T beta R1 (TD) -STRAP-Smad7 complex by destroying the binding of STRAP to Smad7. In addition to regulating the expression of TGF- beta 3 and secreting, we found that NXF3 can also regulate the expression of other important genes in the supporting cells by affecting the TGF beta -Smad signaling pathway, such as BTB related Claudin1, WT1, and the differentiation and development phase of the supporting cells, in addition to the regulation of the expression of TGF- beta 3. The gene GATA1, p21.
Homologous recombination occurs during meiosis in the prophase of meiosis, which is between the homologous pair of non sister chromatid monomers. The occurrence of homologous recombination can ensure the correct separation of chromosomes during meiosis. Homologous recombination is a complex process involving the formation of DSBs, the single strand DNA terminal invasion, and the interintermediate Holliday cross. In a series of processes, the formation of the exchange site between the homologous chromosomes (Crossovers, COs, MLH1 protein markers on the roughen phase complex) is regulated by positive interference, namely, the formation of a COs formation that excludes other COs from its formation. In the second subjects of this article, the COs between the human chromosomes is on the human chromosome. The characteristics of interference and its influencing factors are studied.
First, by using cellular immunofluorescence technology and polychromatic fluorescence in situ hybridization (cenM-FISH) to mark each synaptonemal complexs (SCs) complex (SCs) and SCs, the distance between adjacent Cos is measured and the parameter V, which is used to calculate the intensity of the quantitative exchange interference, is calculated in gamma model. After analyzing it, it is found that interference intensity is heterogeneous in chromosomes, between chromosomes and between individuals. Specifically, the intensity of interarm interference in the upper arm is greater than that of the interarm interference, which may be caused by centromere; the interference intensity of the trumpet chromosome is greater than the interference intensity on the large chromosome; The intensity of interference on each chromosome is also mutable, but no regularity is found. Further analysis shows that the structural abnormalities of SCs affect the interference intensity between Cos, such as the discontinuous region of the 9 chromosome (gaps) and the two structural abnormalities in the unassociated region (splits), which affect the interference intensity of the other chromosomes and the interference intensity on the other chromosomes. Our research also shows that interference between Cos can play a role through centromere.
In summary, this paper studies the NXF3 regulation of the expression of cytokine TGF-p3, the molecular mechanism of secretion and the distribution pattern of interference between COs in normal spermatocytes. These results are helpful to further explore the abnormal blood testis barrier and the cause of homologous recombination in NOA patients.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R339.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張桂元;男性不育的遺傳學(xué)問題[J];生殖醫(yī)學(xué)雜志;1998年01期

2 許文明,張思仲,邱為民;人類生精的相關(guān)基因[J];生命的化學(xué);2004年02期

3 唐愛發(fā);張振明;余州;張曉燕;孫亮;葉炯賢;桂耀庭;蔡志明;;Tesmin基因在小鼠睪丸中的表達(dá)分析[J];中國(guó)男科學(xué)雜志;2009年12期

4 張德馨;;支柱細(xì)胞(Sertoli Cell)——間質(zhì)細(xì)胞(Leydigcell)在睪丸功能調(diào)節(jié)中的相互作用[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);1983年01期

5 安劬;李曼;溫冰;黃敏;Saurej-Quian CA;Dym M;;表皮生長(zhǎng)因子在睪丸生精過程中的調(diào)節(jié)作用[J];中國(guó)男科學(xué)雜志;1991年04期

6 葉惟三;黃玉苓;鄧燕春;薛社普;;雷公藤多甙及其單體T_4對(duì)大鼠精子發(fā)生影響的初步觀察[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào);1991年04期

7 黎曼儂,唐向輝,周曾娣,湯國(guó)民,朱高紅;男性不育患者精漿中表皮生長(zhǎng)因子含量測(cè)定[J];云南醫(yī)藥;1999年01期

8 單玉喜,晏鵬,吳孝兵,李建民;人類Y染色體上與精子發(fā)生相關(guān)的基因的研究進(jìn)展[J];安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年02期

9 張萬(wàn)宏;超生理劑量十一酸睪酮影響精子發(fā)生動(dòng)態(tài)研究[J];藥物流行病學(xué)雜志;2001年03期

10 曹興午;男性不育癥研究進(jìn)展——無(wú)精子因子[J];中國(guó)性科學(xué);2003年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 孫斐;;不明原因男性不育中減數(shù)分裂同源染色體重組的研究[A];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)第九次會(huì)員代表大會(huì)暨青年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2007年

2 洪水根;倪子綿;薛如;孫濤;劉桂杰;韓俊雁;;中國(guó)鱟精子發(fā)生的研究[A];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)第五次會(huì)議論文摘要匯編[C];1992年

3 何瑩;侯林;楊萬(wàn)喜;;Myosin Va在中華絨螯蟹精子發(fā)生過程中的空間分布與表達(dá)[A];“基因、進(jìn)化與生理功能多樣性”海內(nèi)外學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中國(guó)生理學(xué)會(huì)第七屆比較生理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];2009年

4 王彥平;王亮;李俊杰;周光斌;朱士恩;;冷凍對(duì)精子超活化水平的影響[A];中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物繁殖學(xué)分會(huì)第十五屆學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

5 袁秀堂;周一兵;;墨西哥灣扇貝精子發(fā)生的超微結(jié)構(gòu)和細(xì)胞化學(xué)[A];貝類學(xué)會(huì)第七次會(huì)員代表大會(huì)暨第十一次學(xué)術(shù)討論會(huì)摘要[C];2003年

6 馬全紅;郭睿;王海坤;王會(huì)珍;葛曄華;馬靜;陳詠梅;韓代書;;一個(gè)在小鼠精子發(fā)生后期特異表達(dá)基因(SRG-L)的克隆及分析[A];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)大會(huì)、青年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2005年

7 彭彬;張仁東;鄧顯忠;萬(wàn)勇;楊正偉;;彌猴輸精管結(jié)扎對(duì)精子發(fā)生的影響——體視學(xué)定量研究[A];解剖學(xué)雜志——中國(guó)解剖學(xué)會(huì)2002年年會(huì)文摘匯編[C];2002年

8 張明鳳;趙云龍;;隆線n灳臃⑸俺墑煬擁某⒔峁筟A];中國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)甲殼動(dòng)物學(xué)分會(huì)、中國(guó)海洋與湖沼學(xué)會(huì)甲殼動(dòng)物學(xué)分會(huì)2004年甲殼動(dòng)物學(xué)分會(huì)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2004年

9 孫廣峰;王達(dá)利;魏在榮;羅志軍;聶開瑜;金文虎;;游離皮片移植修復(fù)陰囊撕脫傷對(duì)精子發(fā)生影響的實(shí)驗(yàn)研究及臨床觀察[A];中國(guó)藥理學(xué)會(huì)第七屆全國(guó)生殖藥理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要匯編[C];2011年

10 桂耀庭;唐愛發(fā);余振東;張立兵;張鍵榮;李賢新;蔡志明;;精子發(fā)生相關(guān)基因的篩選和功能研究[A];第一屆中華醫(yī)學(xué)會(huì)生殖醫(yī)學(xué)分會(huì)、中國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)生殖生物學(xué)分會(huì)聯(lián)合年會(huì)論文匯編[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院上海市人類精子庫(kù) 杜宏偉　上海市男科學(xué)研究所 李錚;人體最激情的舞者——精子[N];東方早報(bào);2011年

2 劉長(zhǎng)亮;“附睪炎致不孕”內(nèi)幕揭秘[N];農(nóng)村醫(yī)藥報(bào)（漢）;2008年

3 易善永;治療不孕為何還要先避孕[N];健康報(bào);2006年

4 段恩奎;人造精子用于臨床不能過于樂觀[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

5 楊孝文;揭開海馬的繁衍生息之謎[N];中國(guó)漁業(yè)報(bào);2007年

6 省畜牧局高級(jí)畜牧師 王學(xué)君;采精公豬常見問題的解決辦法（下）[N];河南科技報(bào);2006年

7 ;前列腺炎導(dǎo)致不育怎么辦？[N];樂山日?qǐng)?bào);2006年

8 馮桃莉;避孕套能治不孕癥？[N];大眾衛(wèi)生報(bào);2004年

9 華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 彭健 博士;憑借什么讓豬繁殖高效？[N];中國(guó)畜牧獸醫(yī)報(bào);2006年

10 河北威遠(yuǎn)動(dòng)物藥業(yè)有限公司新藥部;母牛不孕癥[N];中國(guó)畜牧獸醫(yī)報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 尹貽蒙;精子發(fā)生過程中NXF3和Crossover Interference的功能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

2 丁旭;SUN1在小鼠減數(shù)分裂中對(duì)端粒動(dòng)態(tài)變化及配子發(fā)生的功能研究[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

3 李慕軍;不同類型精子發(fā)生障礙全基因組甲基化差異分析與重要功能基因的表達(dá)驗(yàn)證[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2012年

4 邢俊;VAMP4在精子運(yùn)動(dòng)中的功能研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2009年

5 葛少欽;十足目甲殼動(dòng)物精子發(fā)生及頂體反應(yīng)過程中堿性蛋白和乙酰化H4蛋白的變化[D];河北大學(xué);2008年

6 劉邊疆;人類精子中電壓依賴性陰離子通道蛋白的基礎(chǔ)和臨床研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2011年

7 沙家豪　;人類睪丸cDNA array制備及睪丸發(fā)育/精子發(fā)生相關(guān)基因表達(dá)譜系構(gòu)建[D];南京師范大學(xué);2003年

8 周作民;人睪丸發(fā)育/精子發(fā)生相關(guān)基因的研究[D];南京師范大學(xué);2003年

9 邱為民;小鼠znf230和人TCP11基因的克隆和功能研究[D];四川大學(xué);2004年

10 劉順利;鼠精子纖維鞘蛋白FSCB的磷酸化在獲能和超活化中的作用研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 段濤;人精母細(xì)胞重組頻率與年齡和聯(lián)會(huì)復(fù)合體長(zhǎng)度的相關(guān)性分析[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2011年

2 晏正碧;稀有泩?chǎng)a（Gobiocypris rarus）精子發(fā)生的初步研究[D];西南大學(xué);2011年

3 魯可可;人類hUFP基因初步研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2004年

4 袁媧;NORPEG基因不同轉(zhuǎn)錄本在人睪丸中的表達(dá)研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2005年

5 曹志國(guó);睪丸特異蛋白GGN1與GGNBP2的相互作用研究[D];中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2005年

6 張立飛;4種十足目甲殼動(dòng)物精子發(fā)生的比較研究[D];浙江大學(xué);2003年

7 任艷玲;孕酮、γ-氨基丁酸誘發(fā)馬鹿精子頂體反應(yīng)及對(duì)離子轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2006年

8 余周;細(xì)胞凋亡抑制因子survivin在精子發(fā)生過程中的作用研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2007年

9 楊立;“生精寶”對(duì)小鼠少精子癥模型的作用及機(jī)理探討[D];昆明醫(yī)學(xué)院;2008年

10 柳強(qiáng);奶牛X-，Y-精子抑制消減文庫(kù)的構(gòu)建[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1907575