BDNF对睾丸间质细胞睾酮合成的影响及机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31301224
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    李纯锦
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    C1206.生殖细胞及性别决定
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is a member of neurotrophins, which plays important roles in the development of nervous system. Recent evidences showed that BDNF and its receptor TrkB localized in the Leydig cells of testis. But, there is not any evidence about the role of BDNF in testis. Our laboratory showed that BDNF could regulate physiological functions of bovine sperm, and abnormal expression of BNDF in the testis could be relative with male infertility. The preliminary results showed that leydig cells in the testis of mice could secret BDNF, and BDNF could increase testosterone production. Meanwhile, BDNF could increase the expression of steroidogenic acute regulatory protein (StAR) which plays an important role in testosterone production. According to our results, we hypothesize that BDNF can regulate testosterone production through increasing the StAR expression, and further affect testicular development. To verify the hypothesis, techniques of Western blot, Real-time PCR, etc. will be used to study the role and signal transduction of BDNF in testosterone production from different aspects. The project will provide new theoretical evidences for the mechanism of testosterone production, and further provide potentially therapeutic targets for male infertility caused by abnormal production of testosterone.
脑源性神经营养因子（BDNF）是神经营养素家族成员之一，其主要作用是促进神经系统发育。近年来研究表明，BDNF及其受体TrkB在雄性动物睾丸中也有分布，然而，BDNF在睾丸发育中的作用，国内外尚无报道。我们的研究发现，BDNF可以调节牛精子的生理功能；BDNF分泌紊乱可能与男性不育有一定关系。在预实验中发现，小鼠睾丸间质细胞能分泌BDNF，并且BDNF可以调节间质细胞合成睾酮，同时能促进类固醇急性调节蛋白（StAR）的表达。因此，提出"BDNF通过促进StAR蛋白表达调节睾丸间质细胞分泌睾酮进而影响睾丸发育"的假设。为阐明此假设，本课题拟采用Western blot、Real-time PCR等技术，从整体-细胞-分子三个层面，探索BDNF对睾丸间质细胞合成睾酮的影响及机制。本课题将为认识睾酮合成的机理提供理论依据，期望为睾酮分泌紊乱引起的雄性不育提供潜在的预防和治疗靶点。

结项摘要

脑源性神经营养因子（BDNF）是神经营养素家族成员之一，其主要作用是促进神经系统发育。近年来研究表明，BDNF及其受体TrkB在雄性动物睾丸中也有分布，然而，BDNF在睾丸发育中的作用，国内外尚无报道。根据BDNF对雄性动物生殖调节的前期研究基础，我们提出“BDNF 通过促进StAR 蛋白表达调节睾丸间质细胞分泌睾酮进而影响睾丸发育”的假设。根据假设，进行了动物-细胞-分子三个层面的实验设计和研究。到目前为止，本项目严格按照课题研究设计内容进行执行。顺利完成课题各项研究内容，达到预期指标。主要研究内容如下：（1）系统检测了小鼠发育过程中，小鼠睾丸中BDNF表达水平变化与睾酮合成关键基因（Star、3b-HSD、Cyp11a）之间的关系，结果发现,BDNF与三个基因的表达成正相关，间接说明BDNF可能与间质细胞睾酮合成具有一定关系。（2）用丙酸睾酮处理小鼠，结果发现，丙酸睾酮能促进睾丸中BDNF表达。（3）构建了BDNF真核表达载体p-easy-BDNF,转染TM3睾丸间质细胞，Real-time PCR和western blotting 结果发现，过表达BDNF能显著上调Star、3b-HSD、Cyp11a三个基因的表达水平，说明BDNF在体外能促进睾丸间质细胞合成睾酮。（4）以小鼠TM3睾丸间质细胞为模型，用重组BDNF蛋白处理细胞，发现BDNF能促进细胞增殖，并且能通过激活ERK1/2信号通路调节睾酮合成。在完成以上内容的基础上，探索了以下相关研究。（1）根据在神经细胞中4-Methylcatechol（4-MC）能诱导BDNF合成。初步探索了4-MC能否在睾丸间质细胞中诱导BDNF合成,结果发现4-MC在小鼠睾丸间质细胞的原代细胞和细胞系中均不能诱导BDNF合成。但是4-MC能抑制睾丸间质细胞的生长。同时，4-MC能显著促进Star基因的表达水平，说明4-MC可能不依赖BDNF来调节睾酮的合成，具体机理正在进一步探索。（2）用深度测序方法探索了BDNF在处理TM3间质细胞后，细胞中micoRNAs的表达模式。结果发现，BDNF能显著调节microRNAs在TM3睾丸间质细胞中的表达模式，提示microRNAs可能介导BDNF在间质细胞中的生物功能。我们的研究结果丰富了BDNF除神经系统以外的生物学功能，在一定程度上揭示了BDNF调节睾丸间质细胞合成睾酮的分子机

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
丙酸睾酮对小鼠睾丸NT-3 和NT-4 表达的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    吉林农业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    巴桑旺堆;朱彦宾;李纯锦;周虚
  • 通讯作者：
    周虚
Altered expression of miRNAs in the uterus from a letrozole-induced rat PCOS model
来曲唑诱导的大鼠 PCOS 模型子宫中 miRNA 表达的改变
  • DOI：
    10.1016/j.gene.2016.10.033
  • 发表时间：
    2017-01-20
  • 期刊：
    GENE
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Li, Chunjin;Chen, Lu;Zhou, Xu
  • 通讯作者：
    Zhou, Xu
神经营养因子在哺乳动物生殖中的作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李洪蛟;李纯锦;陈璐;周虚
  • 通讯作者：
    周虚
MicroRNA-16 Modulates Melatonin-Induced Cell Growth in the Mouse-Derived Spermatogonia Cell Line GC-1 spg Cells by Targeting Ccnd1
MicroRNA-16 通过靶向 Ccnd1 调节小鼠精原细胞系 GC-1 spg 细胞中褪黑素诱导的细胞生长
  • DOI：
    10.1095/biolreprod.115.138313
  • 发表时间：
    2016-09-01
  • 期刊：
    BIOLOGY OF REPRODUCTION
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Li, Chunjin;Chen, Shuxiong;Zhou, Xu
  • 通讯作者：
    Zhou, Xu
4-Methylcatechol inhibits cell growth and testosterone production in TM3 Leydig cells by reducing mitochondrial activity
4-甲基儿茶酚通过降低线粒体活性来抑制 TM3 Leydig 细胞的细胞生长和睾酮产生
  • DOI：
    10.1111/and.12581
  • 发表时间：
    2017-02-01
  • 期刊：
    ANDROLOGIA
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Li, C. -J.;Jiang, Y. -W.;Zhou, X.
  • 通讯作者：
    Zhou, X.

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其他文献

促卵泡素受体和促黄体素受体在猪子宫中的定位研究
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    梁鸿雁;李纯锦;孙博兴;周虚
  • 通讯作者：
    周虚
神经生长因子对小鼠卵巢颗粒细胞增殖的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    中国畜牧兽医
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈树雄;陈璐;李纯锦;周虚
  • 通讯作者：
    周虚
NGF promotes mitochondrial function by activating PGC-1α in TM4 Sertoli cells
NGF 通过激活 TM4 支持细胞中的 PGC-1α 促进线粒体功能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Andrologia
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    蒋彦文;赵云;陈树雄;陈璐;李纯锦;周虚
  • 通讯作者：
    周虚
松弛素及其相关肽的构效关系和生物学功能研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    黑龙江动物繁殖
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    --
  • 作者：
    陈通;李纯锦;赵云;张博琦;王楠;周虚
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    周虚
成年公猪睾丸及附睾中促卵泡素受体 m RNA 表达的研究
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国畜牧兽医
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙艳玲;李纯锦;周虚;梁鸿雁
  • 通讯作者：
    梁鸿雁

其他文献

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李纯锦的其他基金

NGF通过METTL3-pri-miRNAs途径促进猪卵泡内膜细胞增殖的研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    58 万元
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    面上项目
NGF通过METTL3-pri-miRNAs途径促进猪卵泡内膜细胞增殖的研究
  • 批准号：
    32172726
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    58.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目
NGF/TrkA通路对牛睾丸支持细胞增殖的调节机制
  • 批准号：
    31672417
  • 批准年份：
    2016
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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