线粒体凋亡通路参与香烟烟雾暴露所致的大鼠睾丸凋亡

作者：何丽娟; 买尔哈巴·阿不力孜; 张晨; 仲春雪; 李琳琳^*

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2021, 37(07): 974-982.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.04.1676

• 香烟烟雾暴露
• 睾丸
• 细胞凋亡
• 线粒体凋亡通路

近年来,伴随全球吸烟人数剧增,对吸烟所致雄性生殖毒性损伤关注也日益增多。研究表明,长期大量吸烟可致男性睾丸损伤,表现为精液质量下降等,然而其具体机制不详。为探讨线粒体凋亡通路在香烟烟雾暴露所致大鼠睾丸凋亡损伤中的调控作用,选用SPF级SD雄鼠并随机分为高、中、低香烟烟雾暴露组(30支/d、20支/d和10支/d)和对照组,采用静式染毒法处理各组,分别于2、4、6、8和12周后麻醉处死动物,计算睾丸脏器系数,检测睾丸组织病理学改变及细胞凋亡情况。同时检测细胞凋亡激活因子1(cell apoptosis activation factor 1, Apaf-1)、胱天蛋白酶9(caspase-9)及Bcl-2家族中Bim、Bcl-w和Bak在mRNA和蛋白质水平的表达。结果显示,随香烟烟雾暴露剂量增加,暴露时间延长,暴露组大鼠的体重逐渐下降,睾丸组织呈现出明显的病理学改变,睾丸脏器系数逐渐减少。染毒第8周,中、高剂量组及第12周各剂量组睾丸脏器系数较对照组显著减少(P<0.05);睾丸阳性凋亡细胞数也随染毒时间延长而逐渐增多,从第6周起呈现统计学差异(P<0.05);香烟烟雾暴露12周后,睾丸Apaf-1和胱天蛋白酶9表达均较空白组显著上调(P<0.05);促凋亡基因Bak的mRNA转录水平在染毒初期逐渐下调,从第8周开始,其mRNA转录水平逐渐上调;Bak的蛋白质水平上调,在染毒12周时,Bak的mRNA和蛋白质水平均出现显著性上调(P<0.05);抗凋亡基因Bcl-w的mRNA转录表达在染毒第6周开始出现显著性下调(P<0.05),Bcl-w在染毒12周时出现显著性下调(P<0.05),BH3 only基因Bim表达虽有上调趋势,但未出现统计学差异(P> 0.05)。以上结果提示,长期大量吸烟可激活线粒体凋亡通路,促使睾丸组织的不可逆性凋亡损伤。这为进一步探讨吸烟所致男性生殖损伤的分子机制提供了科学依据。

• 单位
  公共卫生学院; 新疆医科大学第五附属医院; 新疆医科大学