NO对UT-B基因敲除雄性小鼠Sertoli细胞的影响及其机制

哺乳动物精子发生是种族延续的前提和基础。正常的精子发生依赖于生精上皮中的支持细胞（SC），SC细胞的数量决定睾丸大小、生精细胞及成熟精子的数量。尿素通是一类具有高度选择通透尿素的跨膜蛋白，至少包括7种尿素通道蛋白，UT-B分布广泛，除了肾脏外，还表达在红细胞、心脏、睾丸Sertoli细胞等多个组织器官。前期研究发现UT-B基因敲除雄性小鼠血清和睾丸组织中尿素浓度明显升高，线性精子出现时间明显提前，提示尿素通道蛋白可能对精子的发生和成熟过程具有重要的生理意义。本项目以UT-B基因敲除小鼠为研究对象，主要研究UT-B基因敲除对小鼠Sertoli功能和对精子发生和成熟过程的影响及。通过体内外实验研究，阐述UT-B基因敲除后对小鼠Sertoli细胞产生的影响及其分子机制，揭示尿素通道蛋白B在精子发育成熟过程中的生理学作用；为寻找避孕新途径和治疗不孕提供新的理论依据。

尿素通道（Urea transporter，UT）蛋白是一类具有高度选择通透尿素的跨膜蛋白，目前至少发现了7种尿素通道蛋白（UT-A1-A 6，UT-B）;其中UT-B分布广泛，除了肾脏外，还表达在红细胞、心脏、睾丸Sertoli细胞等多个组织器官；前期研究发现UT-B基因敲除雄性小鼠线性精子出现时间明显提前,提示尿素通道蛋白B可能在精子发生和成熟过程中具有重要的作用。因此，本项目以UT-B基因敲除小鼠为研究对象，主要研究UT-B基因敲除对雄性小鼠生殖系统的影响。研究结果显示：UT-B基因缺失可以导致雄性小鼠性成熟期提前。表现为UT-B基因缺失雄性小鼠同雌鼠交配产生仔鼠的日龄明显早于野生型雄性小鼠。UT-B基因敲除后， 4w到7w龄小鼠睾丸组织重量明显增加，血清睾酮水平显著增高；：血清睾酮含量的90%以上由睾丸间质中的Leydig细胞产生，后者产生的睾酮保证了曲细精管精子生成中高睾酮含量内环境的需求，因此我们体外分离培养了Leydig细胞，发现UT-B基因缺失小鼠睾丸Leydig细胞培养上清睾酮的含量明显高于野生小鼠； 睾酮合成过程中的限速酶表达显著高于野生型小鼠；下丘脑GnRH、垂体GnRH-R和FSH表达水平明显升高； 同时，我们研究了睾丸和附睾中eNOS的表达水平，结果显示UT-B基因缺失小鼠睾丸和附睾中eNOS表达水平明显下降，导致NO水平降低，进而调节精子的生成。由此可见，UT-B基因缺失雄性小鼠性成熟提前可能与下丘脑-垂体-睾丸轴的提前启动以及睾丸和附睾中NO含量变化有关。