己烯雌酚影响小鼠睾丸引带细胞非基因效应的初步研究

Recent evidence suggested a positive correlation between environmental estrogens (EEs) and high incidence of abnormalities in male urogenital system. But the mechanism remains unclear. EEs are known to cause the abnormalities of testes development and testicular descent. Several studies indicate that hormonal effects on the gubernaculum may be mediated on testicular descent. It has been shown in animal models that exposure to DES disrupts the outgrowth of the gubernaculums, may leading to testis maldescent. The rapid effects of diethylstilbestrol(DES) on cultural mouse gubernaclum testis cell via non-genomic signaling is yet to be determined. For estrogen, its rapid effects have been reported to be, at least in part, mediated via the 7-transmembrane-spanning, G protein-coupled receptor GPER. The present studies were undertaken to test the hypothesis that the rapid response to [Ca2+] I in cultural mouse gubernaculums testis cell is dependent on the availability of a GPER-dependent signaling pathway. These findings not only observe the expression of GPER in the gubernaculum cells, and explore the rapid effects of DES on the development of the testis gubernacula in vitro, but also insight into the effects EEs on cultured gubernaculum cells is an effective approach to the study of their influence on the development of the reproductive system.

近年来研究发现先天性雄性生殖系统畸形的发病率明显升高，并与日益增多的环境雌激素（EEs）污染物关系密切，但机理不明。既往的研究主要集中在对睾丸的研究上，对睾丸外途径研究甚少。睾丸引带作为重要的睾丸外结构，与睾丸的下降发育和成熟直接关联，沿此途径，我们在探讨EEs的致畸效应过程中发现：经典EEs己烯雌酚（DES）不仅影响小鼠睾丸引带细胞的形态结构和功能，而且存在快速反应效应。结合近来被确认存在的G蛋白偶联的雌激素受体（G protein-coupled estrogen recepter 1, GPER），及雌激素可直接作用于该受体，快速激活细胞内第二信号系统而发挥生物学效应的机理。本项目拟从GPER细胞信号传导通路初步研究DES影响小鼠睾丸引带细胞产生快速生物效应的机理。进一步探讨EEs产生非基因效应的可能机理，并深化从睾丸引带这条睾丸外途径研究EEs影响泌尿生殖系统发育的意义。

越来越多的研究支持环境雌激素（environment estrogens，EEs）与“睾丸发育不全综合征”（Testicular dysgenesis syndrome, TDS）的发生关系密切。在EEs影响睾丸发育的研究中发现：与睾丸发育、下降过程密切相关的睾丸引带存在异常，因此睾丸引带的结构和功能研究成为了解睾丸以及生殖系统正常/异常发育的一个重要切入点，但其具体的影响效应以及作用机理十分不清楚。沿此途径，本团队长期致力探讨EEs对雄性生殖系统，特别是睾丸引带的致畸效应。本项目1) 以睾丸引带为研究对象，首次研究EEs对睾丸引带细胞雌激素膜受体及其相关细胞信号通路的影响；2) 通过应用受体及信号通路阻断剂，有望率先揭示EEs影响睾丸引带的可能作用机制，并进一步深化本研究团队开辟的，从睾丸外（睾丸引带）研究EEs影响生殖系统发育的新途径。本项目进展顺利，取得相应结果：免疫组织化学方法检测到G蛋白偶联的雌激素受体（G protein-coupled estrogen receptor 1, GPER）存在于不同发育时期的小鼠睾丸引带内层疏松间叶组织区，主要阳性表达于引带细胞的细胞膜及细胞浆上；免疫电镜显示胶体金标记的GPER颗粒主要锚定在小鼠睾丸引带细胞的粗面内质网上，表达量少；Western Blot 方法发现己烯雌酚（diethylstilbestrol，DES）不同程度抑制了GPER在小鼠睾丸引带细胞上的表达，与GPER阻断剂G15干预组的结果一致，而经典雌激素受体（Estrogen Receptor，ER）阻断剂，亦是GPER激动剂ICI182780干预组明显激动了GPER的表达；DES对ERK通路上p-ERK1/2的抑制作用可被G15阻断，但预先加入ICI182780后没有得到类似的反转现象。表明GPER持续存在小鼠睾丸引带的各个发育阶段，表达于引带细胞的膜性结构上；DES对小鼠睾丸引带的快速非基因效应至少部分是通过GPER介导的。以睾丸引带为研究对象，探讨DES影响雄性生殖系统发育的可能机制，可为其它繁多EEs非常迫切需要的效应评价研究提供一个新的实验系统。