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本报讯 我校模式动物研究所李朝军教授和高翔教授课题组在儿童期腮腺炎病毒感染导致成年男性不育的机制研究方面取得新的研究进展,相关研究成果“Altered protein prenylation in Sertoli cells is associated with adult in-fertility resulting from childhood Mumps infection”近日已为《The Jour-nal of Experimental Medicine》接收(SCI影响因子14.665),第一作者为模式所博士研究生汪秀星,高翔教授和李朝军教授为这一论文的共同通讯作者。
精子发生的异常将导致各类生殖障碍和发育异常,其过程不仅受到遗传因素,更是受到感染、创伤、污染等环境因素的影响,例如腮腺炎被认为是导致男性不育的原因之一。腮腺炎一般高发于5-9岁的童年期,罹病男童并发睾丸炎,少数导致成年发生不育。但是这种长期效应的发病机制仍不清楚。一般认为成年人感染腮腺炎导致的睾丸炎可能与Leydig细胞分泌雄激素失衡有关,但是童年期性激素本身分泌水平就偏低。所以应该存在其他机制调节幼年期睾丸内的炎症反应。
李朝军教授的课题组发现,由于腮腺炎病毒感染导致的男性不育的病人,其睾丸中调节蛋白质异戊二烯化修饰的基因:香叶基香叶基二磷酸合成酶(GGPPS)由于启动子区域的甲基化水平上升导致表达量出现显著的下降。使用EMCV病毒感染小鼠睾丸模拟人类腮腺炎病毒感染时,也可导致启动子区域甲基化水平上升并伴随GGPPS表达量显著的下降。高翔教授课题组构建了支持细胞特异性缺失GGPPS基因的基因组改造小鼠。研究发现,成年小鼠生精出现障碍导致雄鼠不育,而敲除小鼠在出生后3-5天后就因为睾丸中炎症因子和趋化因子的表达和分泌大量的上升,睾丸中的免疫平衡被破坏。大量的细胞因子引起幼年小鼠精原细胞的凋亡,趋化因子引起巨噬细胞的增殖并侵入生精小管,进一步抑制了精原细胞的发育,导致成年期雄性小鼠的不育。进一步的分子机制分析表明,当支持细胞特异性缺失GGPPS后,可导致H-RAS法尼基化修饰大量的上升,使得蛋白的香叶基化修饰和法尼基化修饰的平衡被破坏。由于蛋白的香叶基化修饰和法尼基化修饰平衡异常最终导致炎症被放大并导致小鼠成年不育。研究结果可能为阐释由于儿童时期的感染腮腺炎病毒并导致成年不育提供了一种新的机制。
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