Molecular and Cellular Mechanisms of Apoptosis during Dissociated Spermatogenesis

doi:10.3389/fphys.2017.00188

.2017年3月29日：8:188。

doi:10.3389/fphys.2017.00188。 2017年电子收集。

游离精子发生过程中细胞凋亡的分子和细胞机制

刘腾飞¹, 王玲玲¹, Hong Chen（陈红）¹, 黄玉飞¹, 平阳¹, 尼萨尔·艾哈迈德¹, 王韬之¹, 刘毅（音）¹, 陈秋生¹

附属公司

PMID： 28424629
预防性维修识别码：项目编号5372796
内政部： 10.3389/fphys.2017.00188

游离精子发生过程中细胞凋亡的分子和细胞机制

刘腾飞等。前生理学. 2017.

.2017年3月29日：8:188。

doi:10.3389/fphys.2017.00188。 2017年电子收集。

作者

刘腾飞¹, 王玲玲¹, 洪晨（音）¹, 黄玉飞¹, 平阳¹, 尼萨尔·艾哈迈德¹, 王韬之¹, 刘毅（音）¹, 陈秋生¹

附属

¹南京农业大学兽医学院动物细胞生物学与胚胎学实验室。

PMID： 28424629
预防性维修识别码：项目编号5372796
内政部： 10.3389/fphys.2017.00188

摘要

细胞凋亡是一个严格控制的过程，组织通过这个过程消除不需要的细胞。在具有相关精子发生模式的哺乳动物中，睾丸自发生殖细胞凋亡已被广泛研究。然而，季节性繁殖爬行动物精子发生后生殖细胞凋亡的机制仍然是个谜。在目前的研究中，形态学证据已经明确证实了中华鳖TUNEL和TEM分析显示了季节性精子发生过程中凋亡生殖细胞的动态变化和超微结构特征，表明凋亡可能是清除退化生殖细胞的关键机制之一。此外，利用RNA-Seq和数字基因表达（DGE）分析，在睾丸中发现并表征了精子发生不同阶段的大量凋亡相关差异表达基因（DEGs）。DGE和RT-qPCR分析显示，关键的抗凋亡基因，如Bcl-2、BAG1、和袋5，在精子发生中后期表现出上调模式。此外，JC-1染色检测到7月和10月线粒体跨膜电位的增加。值得注意的是，通过免疫组织化学和western blot分析检测到细胞质中促凋亡裂解caspase-3和CytC的低蛋白水平，表明CytC-caspase模型可能是生殖细胞凋亡对季节性精子发生的影响的原因。这些结果有助于理解精子发生过程中细胞凋亡的调控机制，并揭示爬行动物游离精子发生系统的生物学过程。

关键词：中华鳖；细胞凋亡；数字基因表达；游离精子发生；睾丸。

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数字

图1
**生精小管的横切面**藏报春**四月采集的睾丸（A、B）**，7月**（C、D）**、和10月**（E、F）**箭头，精原细胞；双箭头，精母细胞；双箭头，精子细胞；箭，精子；Lc，Leydig细胞；Bv，血管；Lu，流明。比例尺=50μm（A、C、E）和10微米**（B、D、F）**.

图2
**4月份TUNEL染色的代表性照片（A、B）**，7月**（C）**、和10月**（D）**以及阴性对照**（E）**睾丸和TUNEL阳性细胞计数**（F）**箭头，精原细胞；双箭头，精母细胞；双箭头，精子细胞；箭，精子；Lc，Leydig细胞；Bv，血管；Lu，流明。比例尺=100μm（E），50微米**（A、C、D）**和20微米**（B）**.价值观(^*)4月份获得的数据明显更高(*P（P）*<0.05）。

图3
**精子发生过程中发生凋亡的各种生殖细胞类型的电子显微照片。（A、B）**4月凋亡精子细胞，**（C、D）**7月份精母细胞凋亡，**（E）**凋亡精子细胞，**（F）**10月份精母细胞凋亡。箭头，精原细胞；双箭头，精母细胞；双箭头，精子细胞；Fl，鞭毛；LD，脂滴；Bv，血管；线粒体；N、核心。比例尺=10μm（C），5微米**（A、D）**、和2μm（B、E、F）.

图4
**MT_1、MT_2和MT_3文库中差异表达基因的分布。（A）**FPKM值统计和三个库中已识别DEG的百分比。**（B）**三个库中的DEG数量。**（C）**三个库中唯一和常见的DEG。**（D、E、F）**MT_2与MT_1、MT_3与MT_1和MT_3对MT_2的基因表达差异火山图。

图5
**精子发生过程中关键DEG的表达谱**藏报春**.（A）**三个库中DEG表达模式的热图图。红色和绿色条分别表示上调和下调基因。MT_2与MT_1间DEGs的相对表达水平**（B）**，MT_3与MT_1（C），以及MT_3与MT_2（D）RT-qPCR分析。

图6
**线粒体跨膜电位的变化**藏报春**睾丸**.价值观(^*)7月和10月获得的数据明显更高(*P（P）*<0.05）。

图7
**睾丸Bcl-2、裂解Caspase-3和CytC的免疫染色**藏报春**精子发生期间**箭头，精原细胞；箭头，精子；Lc，Leydig细胞；Lu，流明。比例尺=20μm。

图8
**Bcl-2、Claved Caspase-3和CytC蛋白在小鼠睾丸中表达的Western blot分析**藏报春**在精子发生过程中。（A、B）**Bcl-2和Claved Caspase-3的蛋白表达水平。**（C、D）**CytC蛋白表达水平。直方图表示免疫印迹的密度分析。^**P（P）*与4月份相比<0.05。

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