KLHL15基因对雄性小鼠睾丸和肝脏的影响

摘要

目的探讨KLHL15基因缺失对雄性小鼠睾丸、肝脏组织结构和功能的影响。方法比较野生型(WT)和KLHL15敲除型(KLHL15^(-/-))雄性小鼠的睾丸、肝脏组织在结构和功能上的差异,测定指标包括:(1)生育能力:子代生育数、精子活力及精子质量;(2)解剖学:比较生长情况相近的野生型、KLHL15^(-/-)雄性小鼠睾丸、肝脏质量及脏器系数;(3)病理组织学:通过HE观察KLHL15基因缺失对小鼠肝脏、睾丸结构的影响;(4)肝功能:原位末端标记法(Tunel)检测肝脏组织细胞凋亡情况;基于串联质量标签(TMT)标记定量蛋白组学分析方法对肝脏差异蛋白进行富集分析。结果(1)生育能力:与WT雄性小鼠比较,KLHL15^(-/-)雄性小鼠精子总数减少,不运动精子(IM)数量增加,精子测定参数平均曲线运动速度(VCL)、平均路径速度VAP降低(P=0.010,P=0.020);(2)解剖学:与WT小鼠比较,KLHL15^(-/-)小鼠肝脏、睾丸的质量降低(P<0.001,P=0.026),脏器系数降低(P<0.001);(3)病理组织学:KLHL15^(-/-)小鼠睾丸曲细精管管腔变大,生精细胞损失较多,上皮结构明显变薄,精子数目减少;肝脏细胞排列紊乱,肝血窦扩张;(4)肝功能:Tunel结果显示,KLHL15^(-/-)小鼠肝脏出现更多凋亡细胞;富集分析结果显示,KLHL15基因缺失影响小鼠肝脏中线粒体和各种细胞器膜的组成,影响过氧化物酶体参与的反应以及多种氨基酸代谢。结论KLHL15基因的缺失可破坏睾丸结构,并能降低雄性小鼠的精子活力、精子质量而导致其生育力减弱;可导致小鼠肝脏结构损伤,影响其代谢功能。