核转录因子AR和Wt1调控"热激"诱发支持细胞去分化的机理的研究

生殖细胞与支持细胞间的相互作用对精子发生起非常重要作用。我们前期的研究发现，热激通过影响睾丸连接分子和血睾屏障通透性诱发支持细胞去分化和精子发生。本项申请是在我们前期取得创新性发现的基础上，拟进一步探讨"热激"是如何通过泛素一蛋白酶体途径或其他途径影响核转录因子AR和Wt1快速降解,继而影响支持细胞下游相关调控因子表达,细胞连接分子可逆性改变和支持细胞去分化的分子基础,阐明温度影响精子发生的调控机制,深入了解Wt1和AR基因下游相关信息分子以及支持细胞连接分子间的关系。揭示Wt1突变导致精子发生异常的致病机理。从而为生殖疾病的临床治疗药物的筛选以及发展更理想的男性避孕方法提供理论依据。

43℃热激小鼠睾丸或支持细胞(30mins)能迅速可逆降低AR和Wt-1表达,伴隨精细胞凋亡。SSCs起动分化后不可能逆转,热激后精子发生可逆性正常恢复归功於Sertoli细胞可逆性去分化,导致BTB联结分子和BTB的可逆性变化。上游转录因子AR和Wt-1调控这些可逆性变化。过表达AR可逆转BTB相关蛋白(如latenin、β-γ-Catenin)表达的恢复。敲除AR和“热激”均可破坏Sertoli细胞PAR6-PAR3-aPKC-Cdc42极性复合体成员间的定位和相互作用。AR过表达可阻止复合体间的相互作用和丢失;拮抗AR可阻断热激后这些蛋白间相互作用的重建。AR 通过影响PAR极性复合体调控BTB的可逆变化过程。基於上述发现,我们成功建立了SSCs长期扩增培养体系,即“离体精原干细胞/自体睾丸体细胞培养模型”。已得到了有功能的精细胞,使卵细胞成功受精,移植后可产生有繁殖能力的后代。与Sato(Nature 2011)成果相比,我们的分化效率要高60余倍。我们又首次在国际成功建立了“山羊”、“绵羊”和“人”的“离体精原干细胞/自体睾丸体细胞培养模型”,可分化出成功性精细胞。