氰戊菊酯通过诱导mPTP开放干扰小鼠睾丸间质细胞睾酮合成的机制
孵育,1材料与方法,2结果,3讨论
胡文慧,姚金玲,李兴元,孔德营(遵义医科大学 生理学教研室,贵州 遵义 563099)
氰戊菊酯(Fenvalerate,Fen)是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,目前广泛应用于农业、林业以及公共卫生领域的病虫害防治,因此造成大气、土壤和水的污染,对人体健康形成潜在危害[1-2]。研究表明,Fen属于环境内分泌干扰物,可通过抑制雄性睾酮(Testosterone,T)合成与分泌阻碍精子发生,具有明显的雄性生殖毒性,但其干扰雄性睾酮合成的机制尚不十分清晰[3]。
雄性体内的睾酮由睾丸间质细胞经一系列酶促反应合成,并受到下丘脑-垂体-睾丸轴的调控。垂体释放的促黄体生成素(LH)与睾丸间质细胞的LH受体结合,激活胞内腺苷酸环化酶(ACs),催化ATP转化为cAMP,后者通过磷酸化作用激活cAMP依赖性蛋白激酶A(PKA)并调节睾酮合成过程多种关键蛋白和酶的表达[4]。ATP作为cAMP合成的原料,其胞内合成水平决定了cAMP/PKA信号通路的调节能力。而线粒体是ATP合成的主要场所,因此,线粒体的功能与状态决定了睾丸间质细胞的睾酮合成能力。
多项研究结果显示,Fen等杀虫剂引起的雄性睾酮合成障碍与睾丸活性氧(ROS)水平激增关系密切[5-7]。Temkin等[8]研究发现,ROS作为第二信使可激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs),激活的MAPKs通过介导线粒体膜通透性转换孔(mPTP)开放引起细胞的线粒体损伤。Wang等[9]认为,mPTP的开放过程中,除了ROS之外,Ca2+也是重要的调控信号。基于上述研究,猜测Fen可能通过诱导睾丸间质细胞氧化应激和Ca2+稳态失衡引起细胞mPTP开放从而抑制睾酮的合成。本研究通过建立急性离体染毒实验模型分析Fen干扰小鼠睾丸间质细胞睾酮合成的分子机制。
1 材料与方法
1.1 细胞株与细胞培养 小鼠睾丸间质细胞(TM3细胞株)购自中国科学院上海生命科学研究院。TM3细胞在37 ℃(5% CO2)的细胞培养箱中于DMEM/F12完全培养基中培养。细胞增殖到培养瓶底面70%~80%时进行传代,弃去旧培养基,PBS缓冲液(预热至37 ℃)洗涤细胞2次,胰酶消化,至显微镜下观察细胞全部变圆时,加入DMEM/F12 完全培养基终止消化。移液枪吹打混匀细胞,离心机(1 500 rpm)离心5 min,弃上清。DMEM/F12培养基重悬细胞,接种至新的培养瓶或培养板中。
1.2 主要试剂 DMEM/F12基础培养基购自上海源培生物科技有限公司;胎牛血清、0.25%胰蛋白酶和青链霉素混合液购自Hyclone;氰戊菊酯、N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC ......
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