利谷隆致胚胎期SD大鼠睾丸发育整体基因表达水平的研究

摘要

目的:探索利谷隆致雄性子代SD大鼠的生殖毒性及可能的分子机制。
　　 方法:用花生油溶解利谷隆,浓度为24mg/ml,于SD大鼠孕期妊娠第12-17天连续每天以120mg/kg的剂量(1.5ml/只)灌胃染毒,并以花生油灌胃为对照组,待到孕期妊娠第21天解剖妊娠母鼠子宫获得子鼠。雄性子代SD大鼠生长至性成熟后进行精子分析,然后取睾丸、前列腺、附睾、精索等组织进行苏木精.伊红染色观察组织发育情况:雄性子代SD大鼠生长至性成熟后取睾丸组织进行透射电子显微镜观察病理改变。取雄性SD胎鼠睾丸组织提取总RNA进行基因表达谱芯片杂交,寻找利谷隆灌胃染毒雄性子代SD大鼠睾丸组织中差异表达基因并对其作基因本体论及基因表达产物参与的通路分析。
　　 结果:本试验发现与花生油灌服对照组比较,利谷隆灌服组雄性子代SD大鼠性成熟以后,经精子分析发现精液中精子数量显著性低于花生油灌服对照组个体(P＜0.01)且顶体有明显变化畸形;HE染色检测雄性子代SD大鼠生殖组织睾丸、前列腺、附睾及精索等发现利谷隆灌服组睾丸组织中部分生精小管结构破坏,生精细胞及精子溢出,伴少量淋巴细胞,浆细胞浸润;精索组织中部分管腔内分泌物蓄积,管腔扩张;透射电子显微镜观察发现利谷隆灌服组睾丸组织中间质细胞形态异常,线粒体肿胀并伴随着内质网扩张。基因芯片表达谱改变分析表明,与花生油灌服对照组比较,利谷隆灌服组的雄性子代SD大鼠睾丸组织中有168个差异表达基因,89个基因表达上调,79个基因表达下调,其中参与睾酮合成相关基因有StAR,P450scc,3β-HSD,ABP,5α-R,Cox7a2等及参与细胞增殖、细胞凋亡相关基因有c-myc,S6K,Apafl,TSCl等;生物学过程(biologicalprocess)分析发现有6个差异表达基因参与生殖(reproduction)过程;通路分析表明差异表达基因产物主要参与了PI3K、AMPK、胰岛素信号通路、mTOR信号通路等信号传导过程。
　　 结论:本试验结果说明利谷隆可能是通过改变睾丸发育相关基因及睾酮合成相关基因的表达、改变PI3K及mToR信号通路等信号传导过程导致胚胎期SD大鼠睾丸发育失常,精液中精子数量显著性降低及畸变比例的增加。另外,动物组织试验与基因芯片表达谱杂交试验结果表明利谷隆可显著性抑制雄性激素的合成,因而本试验发现利谷隆不仅可以作为雄性激素受体拮抗物通过与雄激素尤其是睾酮竞争受体,抑制睾酮的生理效应继而发挥雄性生殖毒性,还可以通过抑制睾酮及二氢睾酮的合成、细胞增殖及凋亡相关基因的表达继而发挥雄性生殖毒性。