印记基因IGF2/H19在亚砷酸钠致跨代雄性生殖损伤中的作用机制研究

摘要

目的：
　　本研究旨在通过建立跨代遗传动物染毒模型，探索宫内亚砷酸钠暴露对雄性子代生殖能力的跨代遗传影响，并探讨印记基因IGF2/H19在亚砷酸钠致雄性生殖能力损伤跨代传递中的作用机制。
　　方法：
　　8周龄CD-1小鼠按照雌雄性别比2:1进行交配，将观察到雌鼠阴栓的日期计为孕期第0天（GD0），怀孕的雌鼠即为 F0代。将受孕的小鼠按体重随机分为对照组和亚砷酸钠染毒组（85mg/L），每组各6只，选择GD8-GD18对染毒组孕鼠进行自由饮水方式染毒，产下的子鼠即为F1代，F1雄鼠与正常雌鼠交配产生F2代子鼠，依次构建跨代遗传效应动物砷染毒模型F1-F3代。
　　待各代雄性子鼠饲养至第13周时，取出双侧睾丸和附睾组织，称重并计算相应脏器系数。取单侧附睾尾中精子，应用血细胞计数板计算小鼠精子活动度；同时制作精子涂片，HE染色后显微镜下观察精子畸形率。镜下观察睾丸生精细胞层厚度，并应用Johnsen评分方法评价小鼠精子生成水平；同时完成生精周期第VII阶段精子定量研究。采用荧光实时定量PCR方法检测睾丸组织中印记基因IGF2和H19 mRNA的表达水平；应用Western Blot测定IGF2蛋白表达情况；应用重亚硫酸盐修饰后测序方法测定IGF2 DMR2和H19 DMR的甲基化水平。
　　结果：
　　1.本研究发现F1代染毒组睾丸脏器系数较对照组有明显降低，且差异具有统计学意义（p<0.05）。F1代染毒组小鼠精子活动度显著低于对照组（p<0.05）；且F1和F3代染毒组小鼠精子畸形率均高于对照组（p<0.05）。Johnsen评分结果表明F1和F3代染毒组精子生成水平均低于对照组（p<0.05）。精子定量研究结果表明，染毒组生精周期第VII阶段的不同类型精细胞数量低于对照组，其中 F1代染毒组中粗线期精母细胞（mPSc）计数与对照组相比差异具有统计学意义， F3代染毒组的 A型精原细胞（Asg）数量明显低于对照组，差异具有统计学意义（p<0.05）。
　　2. F1和F3代染毒组IGF2和H19的mRNA表达水平均高于对照组（p<0.05），且IGF2的蛋白表达水平也高于对照组。F1代染毒组的IGF2 DMR2和H19 DMR区域甲基化程度较对照组降低（p<0.05），并且随着传代的进行，宫内亚砷酸钠暴露诱导的IGF2 DMR2和H19 DMR甲基化改变在F3代仍呈现相似的趋势（p<0.05）。
　　结论：
　　1.宫内亚砷酸钠暴露引起的雄性生殖损伤具有跨代遗传效应。
　　2. IGF2/H19甲基化改变可能在亚砷酸钠诱导的跨代雄性生殖毒性中起重要作用。

目录

声明

缩略语/符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

1对象和方法

1.1 跨代遗传染毒模型建立

1.2 F1，F3代雄性子鼠生殖器官脏器系数及精子质量测定

1.3 F1，F3代雄性子鼠睾丸组织病理学研究

1.4 荧光实时定量PCR测定睾丸组织IGF2/H19 mRNA表达水平

1.5 Western Blot法测定睾丸组织IGF2蛋白质表达水平

1.6 F1，F3代雄性子鼠睾丸组织IGF2/H19 DMRs甲基化改变

1.7 统计分析

2结果

2.1宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠体重、生殖器官重量及脏器系数的影响

2.2宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠精子质量的影响

2.3宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠睾丸组织病理学的影响

2.4宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠睾丸组织IGF2/H19 mRNA表达的影响

2.5宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠睾丸组织IGF2蛋白质表达的影响

2.6宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠睾丸组织IGF2/H19 DMRs甲基化的影响

3讨论

3.1宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠生殖系统的影响

3.2宫内砷暴露对F1，F3代雄鼠生殖系统跨代遗传效应的机制研究

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述:无机砷的生殖和发育毒性研究进展

致谢

个人简历