AMPK对饥饿诱导的绵羊睾丸间质细胞自噬和凋亡的作用研究

作者：汪棋; 庞静; 蔡玉; 王锋; 张艳丽^*

来源：农业生物技术学报, 2021, 29(04): 631-640.

• 饥饿
• 绵羊睾丸间质细胞
• 细胞自噬
• 细胞凋亡
• AMPK/mTOR/ULK1通路

雄性动物的繁殖能力受营养和能量代谢的影响,而AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)作为能量的感受器分子,在其生殖功能中起着重要作用,本实验旨在研究AMPK对饥饿诱导的绵羊(Ovis aries)睾丸间质细胞(leydig cells, LCs)自噬和凋亡的作用。采用绵羊LCs为实验材料,培养至第4代,分别用无血清培养液培养0、3、6、12、24 h后,利用Cell Counting Kit-8 (CCK8)试剂盒检测细胞活力,筛选合适的处理时间。饥饿12 h,通过透射电镜和流式细胞术观察LCs的自噬和凋亡,qRTPCR和蛋白免疫印迹(Western blot, WB)方法分别检测自噬及凋亡相关的基因和蛋白表达变化。结果表明,与对照组相比,饥饿诱导的LCs中自噬体增多,细胞凋亡率显著升高(P<0.05),并且自噬相关基因程序性死亡受体-1 (programmed cell death-1, Beclin1)和微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)等基因表达量显著升高(P<0.05),Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比率显著升高(P<0.05),促凋亡相关基因Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein, BAX)等基因表达显著升高(P<0.05),抗凋亡相关基因B淋巴细胞瘤-2 (B-cell lymphoma-2, Bcl-2)基因表达极显著降低(P<0.01),BAX/Bcl-2蛋白表达比率升高;AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)/哺乳动物雷帕霉素蛋白激酶(mammalian target of rapamycin, mTOR)/UNC-51样激酶1 (UNC-51-like kinase 1, ULK1)通路的关键基因的表达均极显著上升(P<0.01)。综上,饥饿诱导绵羊LCs,能够激活AMPK/mTOR/ULK1通路并促进细胞自噬和凋亡的发生。本研究可为进一步探究AMPK对睾丸发育的影响提供理论参考。

• 单位
  动物科技学院; 南京农业大学