Raptor调控减数分裂和性染色体沉默的作用及机制研究

摘要

雷帕霉素是重要的免疫抑制剂和肿瘤治疗的临床药物，但已被报道能导致男性不育等一系列副作用。雷帕霉素的作用靶标——mTOR信号通路是细胞内重要的代谢调节中枢，主要通过形成两种复合物mTORC1与mTORC2发挥其功能，在蛋白质合成、糖代谢以及细胞骨架形成等众多细胞功能中都扮演了重要角色。这些功能是确保精子发生正常进行的重要基础。
　　减数分裂是生殖细胞独有的细胞分裂方式，也是精子发生过程中至关重要的一环，这一阶段涉及到同源染色体的联会与重组、性染色体沉默(MSCI)等一系列关键步骤，任何一步出错都可能引起减数分裂阻滞，从而导致生精障碍。但mTOR信号通路在雄性生殖细胞减数分裂中的具体作用及机制尚未被阐明。
　　为了研究mTOR信号通路在雄性精子发生及减数分裂中可能存在的作用及分子机制，我们制备了由Ngn3-CRE介导的在生精细胞内对mTORC1核心组分蛋白Raptor基因条件性敲除小鼠。通过对敲除小鼠的表型分析表明，Raptor的敲除导致减数分裂阻滞在粗线期精母细胞。进一步的研究表明，雄性敲除小鼠减数分裂前期染色体的联会和性染色体的沉默受到了影响。
　　综上所述，我们的研究结果证实了mTORC1信号通路在雄性减数分裂和性染色体沉默中有不可替代的作用。这一发现不仅为雷帕霉素等mTOR抑制剂导致雄性不育提供了更充分的解释，也有助未来开发特异性针对mTORC1信号通路的男性避孕药。

目录

声明

摘要

前言

实验材料

实验方法

实验结果

1、Raptor在成熟小鼠睾丸各级生精细胞中的表达情况分析

2、Raptor在小鼠粗线期精母细胞中的定位分析

3、雄性生殖细胞Raptor条件性敲除小鼠模型的构建

4、Raptor条件性敲除小鼠的敲除验证实验

5、在生殖细胞中条件性敲除Raptor导致精子发生障碍

6、Raptor条件性敲除导致精母细胞减数分裂阻滞

7、Raptor条件性敲除导致减数分裂前期染色体结构异常

8、Raptor条件性敲除导致减数分裂前期染色体联会异常

9、Raptor条件性敲除对减数分裂前期同源重组的影响

10、Raptor条件性敲除影响粗线期性染色体基因转录沉默

11、Raptor条件性敲除对MSCI相关沉默因子影响分析

12、Raptor条件性敲除对性染色体表观修饰的影响分析

讨论

结论

参考文献

综述 mTOR信号通路在精子发生中的作用

攻读学位期间发表文章情况

致谢