氟化钠诱导氧化应激激活ERK和JNK促进大鼠卵巢细胞凋亡
目的: 氟化物广泛存在于自然界，已作为添加剂用于牙膏、漱口水等，能够有效地预防龋齿。然而，氟化物的安全剂量范围较窄，长期接触过量的氟化物将对人体造成危害，如氟骨症，氟斑牙等。近年来氟化物的研究发现过量的氟化物与生殖能力存在一定的关联，研究证实了氟化钠会损害雄性生殖系统，包括破坏睾丸结构、使精子丧失受精能力等，还会导致生殖激素分泌紊乱、子代发育异常等。课题组前期基础研究亦发现氟化钠暴露可导致大鼠妊娠率显著降低，血清中氧化应激指标、类固醇激素（雌二醇E2和孕酮P4）分泌减少、卵巢萎缩及卵泡发育障碍。因此，本研究旨在进一步探索氟化钠对卵巢细胞损伤的分子机制，为防控氟危害提供重要的实验依据。 方法: 1.分别建立大鼠氟化钠暴露模型和原代培养的大鼠卵巢颗粒细胞氟化物染毒模型。 2.运用MTT法检测氟化钠对细胞活力的影响，通过计算半数抑制浓度(IC50)中选择适宜的氟化钠浓度。 3.采用免疫组化、Western blot、TUNEL法、流式细胞术和DAPI染色法检测卵巢组织和颗粒细胞的凋亡改变，并用ELISA法分别测定卵巢组织和颗粒细胞的活性氧（ROS）、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPx)、过氧化氢酶(CAT)的活性和丙二醛(MDA)等含量变化。 4.利用Western blot检查并分析氟化钠影响卵巢组织和颗粒细胞凋亡的主要信号通路途径。 结果: 1.氟化钠暴露的大鼠血清及卵巢组织中的氟离子浓度比对照组显著增高，表明氟化钠染毒动物模型构建成功。 2.建立原代分离培养的大鼠卵巢颗粒细胞系，经免疫细胞化学鉴定，卵巢颗粒细胞纯度超过95％。 3.氟化钠暴露组的卵巢组织细胞凋亡数量显著增加，凋亡相关信号分子Bcl-2、Bax和Caspase-3改变明显，FCM与DAPI染色证实氟化钠可诱导卵巢颗粒细胞发生凋亡，且不同浓度的氟化钠会对颗粒细胞产生不同的毒性效应。 4.在氟化钠暴露的大鼠卵巢和原代培养的颗粒细胞中，ROS，SOD，CAT和GSHPx的活性以及MDA含量均显著增高，即在体和体外实验均证实氟化钠可诱导氧化应激发生。 5.Western blot检测显示氟化钠暴露可显著上调JNK和ERK的磷酸化效率，ERK和JNK的特异性抑制剂可部分降低磷酸化的JNK和ERK表达，ROS特异性抑制剂可同时抑制二者的磷酸化。在氟化钠作用下，单独抑制ERK或JNK后，Bcl-2的表达部分上调，而Bax和casepase-3则部分下调;若同时抑制ERK和JNK信号通路后，Bcl-2的表达显著上调，而Bax和casepase-3则明显下调。ROS抑制剂DPI也有与联合抑制ERK和JNK信号通路相似的挽救效应。以上结果表明ERK和JNK参与了氟化钠诱导的卵巢颗粒细胞凋亡。 结论: 氟化钠可通过引发氧化应激，激活ERK、JNK信号通路，进而诱导具有分泌功能的卵巢颗粒细胞凋亡，降低雌孕激素分泌水平，最终导致大鼠妊娠率降低。本研究为阐明氟化钠的雌性生殖毒性分子机制提供了可靠的实验证据，对于防控环境中的氟危害有重要意义。
氟化钠;雌性生殖;卵巢细胞凋亡;氧化应激;MAPK信号通路
重庆医科大学
硕士
遗传学
何俊琳
2014
中文
R595
55
2015-04-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）