十氯酮对秀丽隐杆线虫精子形成的影响

【作者】 张颖； 戴抒豪； 浦跃朴； 尹立红；

【机构】 东南大学公共卫生学院环境医学工程教育部重点实验室；

【摘要】 [目的]主要精子蛋白(majoy sperm protein,MSP)是线虫精子发生和受精过程中的关键蛋白,具有构成精子细胞骨架和精卵细胞通讯的双重功能。十氯酮(Chlordecone,CLD)又名开蓬,是一种人工合成的有机氯农药,本研究在发现十氯酮对秀丽隐杆线虫产生雄性生殖毒性的基础上,通过观察MSP及其调控基因的变化特征,探讨十氯酮对秀丽隐杆线虫精子形成的影响。[方法]使用不同浓度十氯酮(0,0.02,0.2,2,20μg/L)分别对L1期秀丽隐杆线虫雄性突变株him-5染毒,48h后,在微分干涉差显微镜(DIC)下测定畸形精子数并计算精子畸形率,使用Pronase刺激精子进行体外活化,计算精子活化率;对L1期JH2168,JH2316和EG5897突变株染毒48h后,通过荧光显微镜观察生殖腺和储精囊区MSP报告基因表达,进一步应用qRT-PCR技术测定十氯酮暴露后MSP相关基因,以及聚合过程的CEP-8通路相关基因表达水平变化情况。[结果]十氯酮暴露48h后,除0.02μg/L暴露组外,其余处理组him-5雄虫精细胞非圆形率相比空白组有所升高(P<0.05),暴露组线虫精细胞形状不规则且细胞边缘凹凸不平。分离him-5雄虫体内的精细胞,使用Pronase刺激精子进行体外活化,未成熟精子发育为具有伪足的成熟精子,结果显示相比空白对照组,十氯酮各暴露组的精子活化率显著下降(P<0.05),并随浓度的增加而减少。荧光显微镜观察结果显示,暴露组突变体JH2168,JH2316和EG5897生殖腺绿色荧光蛋白汇聚成高亮点。qRT-PCR结果显示,精子蛋白相关基因msp-32,msp-38,msp-45,msp-49,msp56,msp-142表达下调。十氯酮暴露组与对照组相比,CEP-8通路相关基因中,spe-6表达上调(P<0.05);spe-8,spe-12,spe-19和spe-29表达水平下调(P<0.05),spe-27与对照组相比无明显变化。[结论]十氯酮可能通过抑制SPE-8通路的基因表达造成MSP蛋白聚合异常,从而影响精子正常活化和导致精子畸形,产生雄性生殖毒性。更多还原