细胞凋亡研究论文
【关键词】细胞凋亡
1900年,Regand首次认识到精子发生过程中存在着生殖细胞的退化。对大鼠等啮齿目动物的研究表明,生精过程中实际产生的精子数量比理论预测减少25%~75%[1]。20世纪70年代,Kerr等提出细胞凋亡(apoptosis)的概念,包括程序化细胞死亡(programmedcelldeath,PCD)和非程序化细胞死亡(nonprogrammedcelldeath,NPCD),提示细胞凋亡在男性生殖中具有重要影响[2]。现已证实,睾丸生殖细胞退化是通过细胞凋亡实现的。在精子发生各个阶段,都存在自发性的生精细胞凋亡。但不同时期凋亡细胞数目有很大差异,原位检测表明,在精子发生过程中主要是精原细胞和精母细胞发生凋亡,而精子细胞凋亡很少发生。精原细胞特别是A精原细胞凋亡是导致精子数少的主要原因,其凋亡均发生在有丝分裂期间。精母细胞凋亡发生在减数分裂过程中的细线前期、偶线期,特别是粗线期。睾丸就是通过精原细胞不断增殖,同时过量的受到损伤的生精细胞不断凋亡,来控制精子细胞数目,维持精子发生的动态平衡。本文就睾丸生殖细胞凋亡的生理意义、机制和影响因素作一综述。
1生精细胞凋亡及其生理意义
生精过程是指精原细胞经过多次有丝分裂,最后发育成精子,其中存在精细复杂的调节机制。生精细胞凋亡主要发生在三个阶段:首先是在A型精原细胞的有丝分裂;其次是精母细胞的减数分裂;最后是精子发生的过程[3]。生精细胞的凋亡还与生精上皮处于生精周期阶段有关,不同发育阶段的生精细胞对相同刺激因素反应性不同,由此推测生精细胞凋亡有多种调节机制。现研究较多的是在激素和睾丸局部加热诱导下,生精细胞凋亡的调控机制,着也是目前较有希望的男性节育调节手段[4]。生精细胞凋亡具有重要生理意义,参与维持精子发生过程的动态平衡,维持支持细胞与生精细胞的最佳比例,清除基因异常生殖细胞,调节生精过程中精子数量和质量,是机体保持生殖遗传稳定的重要防御机制。在病理状态下,细胞凋亡则导致少精或无精子症发生[5,6]。
2生精细胞凋亡机制
-2蛋白家族它包括促凋亡的蛋白(Bax、BAD、Bak、Bik、Bok、Diov、Hrk、BID和抑制凋亡的蛋白(Bcl-2、Bcl-xlr、Mcl-1、Bcl-w、Bfl-1/A1)。他们分别控制着细胞死亡通路的各个阶段。Furuchi和Rodriguez发现[7,8],过分表达Bcl-2的转基因大鼠,会出现精原细胞增生,并且生精细胞凋亡的机会也减少。Bax缺失的大鼠会导致减数分裂前期生精细胞不正常积累,从而造成生精过程紊乱,以致没有生育能力。另外一些Bcl-w缺失的大鼠也没有生育能力[9]。这些资料都证实了Bcl-2蛋白家族的选择性表达对生精过程异常重要。
-2蛋白家族一样调控着细胞内的死亡信号途径。许多研究报告证明P53在生精细胞的凋亡中起着关键的作用,包括自发性的和损伤诱使的生精细胞的凋亡[10]。缺P53基因的大鼠虽然生长发育正常,也有生育能力,但是在射线作用或实验性隐睾后表现出生精细胞凋亡的滞后,并且凋亡数目也减少[11,12]。尽管大多数的资料表明P53仅调节有丝分裂的生精细胞的活性来控制细胞凋亡,近
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