、鼠雄性生殖细胞的天然免疫防御机制

摘要

背景与目的：睾丸是一个免疫豁免组织，但会受到多种病原体（包括细菌、真菌、病毒和寄生虫）的感染。为了克服免疫豁免环境，睾丸局部建立了有效的天然免疫防御机制清除入侵的病原体。然而，占睾丸绝大多数的生精细胞抵抗病原体感染的机制尚未做深入研究。本论文以小鼠为模型，旨在分析哺乳动物雄性生殖细胞中模式识别受体介导的天然免疫反应，以及天然免疫反应对生精细胞的影响。　　材料与方法：体外分离小鼠生精细胞，用real-time RT-PCR定量分析mRNA水平的基因表达。利用免疫组织化学、Western blotting及ELISA在蛋白水平上分析基因产物的细胞分布及表达水平。利用睾丸原位注射病原体，分析体内睾丸天然免疫反应。通过AO/EB染色及流式细胞仪评价生精细胞的凋亡与死亡率。　　结果：一些模式识别受体(PRR)表达于不同阶段的生精细胞中，Toll-样受体(TLR)11与黑色素瘤分化相关蛋白5(MDA5)表达于圆形和长形精子细胞中，TLR3表达于精原与精母细胞中。弓形虫profilin和尿道致病大肠杆菌(UPEC)均能识别TLR11。Profilin通过TLR11激活核因子κB (NF-κB)，从而诱导单核细胞趋化蛋白1 (MCP-1)，白介素12 (IL-12)和γ干扰素(IFN-γ)的表达。UPEC则通过TLR11及其它PRR激活NF-κB、干扰素调节因子(IRF)3、丝分裂原蛋白激酶(MAPK)，诱导MCP-1、IL-12、IFN-γ、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-6和IFN-β的表达。MDA5可被其配体激活启动圆形及长形精子细胞的抗病毒反应，诱导生精细胞产生Ⅰ型干扰素和抗病毒蛋白。TLR3可启动精原与精母细胞的天然抗病毒反应，而且TLR3信号通路可激活Caspase 3和Caspase 8，进而诱导生精细胞的凋亡。　　结论：圆形精子和长形精子细胞具有抵抗弓形虫及UPEC的天然防御能力；圆形和长形精子细胞具有抗病毒的防御机制。TLR3通过Caspase 8/Caspase 3外源性信号通路介导生精细胞的凋亡。本论文揭示了雄性生殖细胞的天然免疫功能，及其可能损伤生殖细胞的机制。

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