PM2.5通过激活PERK/CHOP信号通路致大鼠睾丸生殖细胞凋亡的机制研究

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目的:本研究旨在探讨PM2.5暴露之下睾丸细胞内质网中PERK/CHOP信号通路的激活情况,以及其在大鼠睾丸生殖细胞凋亡中的作用,以此来论证PM2.5暴露之下对男性生殖功能的影响。方法:随机将30只SD大鼠平均分为:生理盐水对照组、低浓度暴露组、高浓度暴露组,同条件饲养四周,期间记录大鼠的精神、活动、饮食状况、毛发颜色、体重及死亡等情况,四周后摘取大鼠睾丸组织进行称重,并计算睾丸脏器系数;肺组织及睾丸组织HE染色病理切片,观察各组肺组织及睾丸组织细胞形态学变化;TUNEL法检测睾丸生殖细胞凋亡情况;QPCR法检测大鼠睾丸细胞中GRP78、PERK、CHOP m RNA的表达水平;Western blot技术检测大鼠睾丸细胞中GRP78、PERK、CHOP蛋白的表达。结果:1.动物一般情况:与对照组相比,低浓度暴露组大鼠精神较弱、活动较前稍迟缓,饮食略下降,毛发较前稀疏发黄;高浓度暴露组较低浓度组更甚;暴露组与对照组大鼠相比,体重、睾丸重量及睾丸系数无明显统计学差异(p>0.05)。2.HE病理:(1)肺组织:与对照组相比,暴露组肺组织中肺泡壁增厚,血管周围炎性细胞增多,部分肺泡融合;(2)睾丸组织:与对照组相比,暴露组生精细胞减少,排列松散。可见腔内的生精细胞脱离和脱落。管腔内致密的精子堆积明显减少。3.TUNEL法检测:与对照组相比,低浓度组中阳性细胞数增多,高浓度组增多更为明显,凋亡率随浓度增高而上升,且具有统计学意义(p<0.05)。4.QPCR法检测:PM2.5暴露组中GRP78、PERK、CHOP m RNA的表达水平在暴露组中有升高,并且与暴露浓度呈现正相关(p<0.01)。5.Western blot检测:与生理盐水对照组相比,PM2.5低浓度暴露组及PM2.5高浓度暴露组的GRP78、PERK、CHOP蛋白在暴露组中表达量明显升高(p<0.05),并表现出浓度依赖趋势。结论:PM2.5暴露组大鼠中PERK/CHOP通路的相关检测靶标明显上调,并与暴露浓度呈现正相关趋势。同时PM2.5的暴露使得睾丸生殖细胞凋亡增加,这提示PM2.5可能通过激活PERK/CHOP信号通路来诱导大鼠睾丸生殖细胞凋亡从而导致雄性大鼠生育功能的下降。
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