miR-7a表达上调在邻苯二甲酸二丁酯（DBP）干扰青春期前睾丸支持细胞增殖中的机制研究

Sertoli cells play a critical role in supporting normal spermatogenesis in male mammalian. Proliferation of Sertoli cell during prepuberty determines testicular spermatogenic capability in adults. Peak of Sertoli cell proliferation is childhood (postnatal day 0-10 in rat). Sertoli cells do not proliferate any longer after puberty. So once proliferation of Sertoli cell before puberty is affected by exogenous injury, spermatogenesis will be abnormal in adult. We found that plasticizer dibutyl phthalate (DBP) could decrease cell proliferation and significantly up-regulate expression of miR-7a which is related to inhibition of cell proliferation. Although the study found miR-7a and epidermal growth factor receptor (EGFR) pathway are closely related, the relationship between them is not clear. The activation of the EGFR pathway is a key event for Sertoli cell proliferation during prepuberty. Therefore, this project takes miR-7a and EGFR pathway as our focuses. In the proposal, we will first analyze the relationship between miR-7a and EGFR pathway after Sertoli cells are exposed to low concentration DBP. Then, at the cellular level and at the animal model level in which long-term, low dose DBP exposure cause testicular atrophy, we will further evaluate and validate the role of the miR-7a in the DBP inhibiting Sertoli cell proliferation and influencing adult spermatogenesis.

哺乳动物睾丸支持细胞对于精子发生的正常进行至关重要。青春期前支持细胞的增殖能力决定成年期睾丸生精能力，幼年期为支持细胞的增殖高峰期，青春期后，支持细胞不再增殖，因此一旦青春期前支持细胞受外源性伤害刺激不能正常增殖，则不能支持成年期的精子发生。我们发现，塑化剂邻苯二甲酸二丁酯（DBP）使支持细胞增殖减少、使与细胞增殖相关的miR-7a表达显著上调。尽管研究发现miR-7a与表皮生长因子受体（EGFR）通路关系密切，但二者的作用关系并未明确。而EGFR通路的激活是青春期前支持细胞增殖的关键环节。因此，本项目以miR-7a 为研究焦点，围绕EGFR通路，首先确认幼年期支持细胞暴露低浓度DBP后， miR-7a与EGFR通路之间的作用关系；然后分别在细胞水平和长期、低剂量DBP暴露导致睾丸萎缩的动物整体水平，评估并验证miR-7a在DBP抑制青春期前支持细胞增殖、影响成年期精子发生中的作用。

哺乳动物睾丸支持细胞（SCs）对于精子发生的正常进行至关重要。青春期前SCs的增殖能力决定成年期睾丸生精能力，幼年期为SCs的增殖高峰期，青春期后，SCs不再增殖，因此一旦青春期前SCs受外源性伤害刺激不能正常增殖，则不能支持成年期的精子发生。塑化剂邻苯二甲酸二丁酯（DBP）及其体内代谢物邻苯二甲酸单丁酯（MBP）为环境内分泌干扰物，睾丸中的支持细胞即是其作用的靶细胞。因此，本课题紧密围绕DBP/MBP干扰幼年期SCs增殖展开了一系列工作。通过研究我们发现，体外培养的来自幼年期大鼠的睾丸SCs增殖能力强于近青春期大鼠睾丸SCs；低剂量MBP对幼年期大鼠睾丸SCs具有促增殖作用，高剂量MBP促SCs凋亡；幼年期大鼠睾丸SCs暴露于低剂量MBP后，mRNA和miRNA表达谱发生改变，其中，芯片筛查出的rno-mir-3584-5p，rno-mir-301b-3p，rno-mir-199a-3p表达上调，它们的靶基因Rasd1表达下调及Rasd1相关cAMP/MEK磷酸化增殖通路在低剂量MBP干扰青春期前SCs增殖中发挥作用；在动物整体水平，建立孕中后期DBP暴露模型，确认了Rasd1及其相应的信号通路在DBP干扰睾丸细胞增殖，影响精子发生，导致睾丸毒性中的作用；进一步以幼年期小鼠睾丸支持细胞株TM4为研究对象，研究了泛素连接酶Peli2在低剂量MBP促TM4增殖和高剂量MBP促进TM4细胞凋亡中的作用及机制。本项目的完成为环境内分泌干扰物影响雄性生殖健康提供了更深入地理解，为进一步施行有效干预提供了理论依据。