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Flotillin-2在小鼠精子变形过程中的功能研究

陈欣  
【摘要】:精子发生(spermatogenesis)是一个错综复杂而又高度有序的生物学过程,主要包括有丝分裂(mitosis),减数分裂(meiosis)和精子变形(spermiogenesis)这三个部分。精原细胞通过有丝分裂完成自我更新和增殖,其中,一部分精原细胞分化进入减数分裂产生初级、次级精母细胞以及单倍体的圆形精子细胞,进而精子细胞经历一系列复杂的形态变化过程,最终形成成熟的精子。在精子发生的完整过程中,精子的变形过程(spermiogenesis)是最为独特的,它包括了顶体形成、尾部形成,核浓缩和延伸以及胞质残余体的丢失。其中,顶体是在精子变形过程中由运输小泡通过一系列的转运,融合而形成的独特的膜结构。而高尔基体则是顶体形成过程中非常重要的细胞器。目前已经有四个高尔基体蛋白: giantin,β-COP, Golgin-97和Golgin-95/GM130被报道存在于小鼠粗线期精母细胞,圆形和长形精子细胞中。 在前期研究中,本实验室构建了小鼠和人精子发生相关的蛋白表达谱系,并且筛选出一系列可能在精子发生过程中有重要功能的蛋白质,从而可以更加深入的了解男性生育的调控和导致男性不育的原因。根据相关文献的提示,我们从列表里面筛选出Flotillin-2这个蛋白进行了深入的探讨。经过一系列的实验,结果表明:Flotillin-2在不同发育阶段的小鼠睾丸均有表达。免疫组化结果提示:Flotillin-2主要定位于粗线期精母细胞中,并且呈现点状分布。在圆形精子细胞中,它分布于顶体前端,并且呈现弧形分布。为了更加明确顶体和Flotillin-2之间的定位关系,我们选用了PNA(Phytoagglutin,植物凝集素)染料来标记顶体外膜,同时进行了Flotillin-2的免疫荧光,结果显示:Flotillin-2定位于圆形精子顶体外膜的前端,表明Flotillin-2可能与高尔基体相关。接着我们又对Flotillin-2蛋白功能进行初步探讨,利用睾丸网显微注射结合RNAi方法对Flotillin-2在精子变形过程中的作用进行研究,发现konck down Flotillin-2蛋白表达后,和对照组相比,实验组的精子头部畸形率明显增加。因此,Flotillin-2可能在顶体形成过程中发挥了重要作用。 综上所述, Flotillin-2对于小鼠精子变形过程起到非常重要的作用,它可能是在顶体形成中的新型的高尔基体相关蛋白,也为我们研究雄性不育提供了一个有力的线索。


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