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尿道下裂分子病因研究进展
尿道下裂是一种发生在男性外生殖器较为常见的先天性缺陷,可为单纯型尿道下裂,或为性发育异常或其他临床综合征表型中的组成部分;其病因为多种因素相互作用的结果,主要包括遗传和环境两个方面.胚胎外生殖器发育过程中不同环节的缺陷可导致不同类型尿道下裂的发生.目前,已知导致尿道下裂的致病基因主要为两类,影响环节主要包括影响发育早期的激素非依赖时期的基因和晚期激素依赖的性分化阶段的基因.本文就尿道下裂的分子病因进行综述.
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Notch1在邻苯二甲酸二丁酯致大鼠尿道下裂发生中的表达
目的:利用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)胚胎期暴露诱导子代SD大鼠发生尿道下裂,检测Notch1在尿道下裂胎鼠与正常胎鼠生殖结节(GT)中的差异表达,探讨其在DBP致大鼠尿道下裂发生中的作用.方法:SD孕鼠20只,随机分为两组,实验组和对照组各10只.妊娠(GD) 14～18 d,实验组和对照组分别给予DBP 800mg/(kg·d)和大豆油2 ml/(kg·d)灌胃,孕第19天剖宫产后记录雄性胎鼠出生体重(BW)、肛门和生殖器之间的距离(AGD)及尿道下裂发生率.取DBP组中发生尿道下裂的雄性胎鼠和对照组中的雄性胎鼠,分为尿道下裂组与对照组,提取生殖结节,用Western印迹法和免疫组化法分析Notch1的表达.结果:实验组子代雄性胎鼠体重为(4.40±0.30)g,对照组为(6.11 ±0.40)g,实验组较对照组明显下降(P＜0.05)；实验组AGD为(2.17 ±0.18) mm,对照组为(3.28±0.16)mm,实验组较对照组明显缩短(P＜0.05),尿道下裂发生率为42.9％.Notch1在尿道下裂组的相对表达量为0.671士0.021,正常对照组为1.327±0.031,差异有统计学意义(P＜0.05)；Notch1主要定位于生殖结节上皮细胞,尿道下裂组染色强度明显弱于对照组.结论:染毒期间DBP对雄性子鼠有明显毒性作用,改变了生殖结节中Notch1的表达,可能影响细胞的增殖和凋亡及上皮-间质转化(EMT),导致尿道下裂的发生.
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邻苯二甲酸二丁酯干预Fgfs信号通路致雄性仔鼠尿道下裂发生的分子机制研究
目的:通过验证邻苯二甲酸二丁酯(DBP)孕期染毒所致尿道下裂雄性仔鼠生殖结节内成纤维细胞生长因子(Fgfs)及其受体(Fgfr)信号通路中关键基因的表达异常,探讨其在DBP生殖毒性过程中的作用机制.方法:孕鼠20只,随机分2组,在怀孕(GD)14～18天期间,每天分别灌胃给予大豆油、DBP 750 mg/kg,出生后第1天(PND1),统计仔鼠出生数、尿道下裂发生率,称量雄性仔鼠体重,肛门至生殖器距离(AGD);PND7,取尿道下裂雄性仔鼠生殖结节,用实时定量(real-time quantitative)RT-PCR方法检测生殖结节中Fgf8、Fgf10、Fgfr2的mRNA表达水平.结果:DBP染毒后导致新生仔鼠与正常组相比数量明显减少,雄性仔鼠体重明显下降、AGD明显缩短,雄性仔鼠尿道下裂的发生率为48.83%.同时,与对照组相比,DBP致尿道下裂雄性仔鼠生殖结节中Fgf8、Fgf10、Fgfr2的mRNA的表达水平明显下降.结论:DBP对母体有着明显的毒性作用,DBP干预了Fgfs信号通路中关键基因的表达,这可能是DBP导致生殖结节发育异常,引起尿道下裂的重要原因.
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Akt信号通路在邻苯二甲酸二丁酯诱导雄性胎鼠发生尿道下裂中的表达研究
目的:邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)孕晚期暴露诱导子代Spraque-Dawley大鼠发生尿道下裂,探讨Akt 信号通路及其下游关键蛋白核转录因子κB (nuclear factor-κ-gene binding,NF-κB)在胎鼠生殖结节中的差异表达,研究该通路在DBP致大鼠生殖系统发育异常过程中的作用机制.方法:孕SD大鼠20只,随机分为染毒组和对照组,在妊娠时间(gestation day,GD) 14～18 d,每天通过灌胃分别给予DBP 800 mg/kg和大豆油,在GD19时提取染毒组发生尿道下裂胎鼠与对照组胎鼠的生殖结节组织,用Western blot检测磷酸化Akt(p-Akt)、Akt和NF-κB的表达情况,同时用免疫组化分析p-Akt的表达情况.结果:尿道下裂组与对照组中p-Akt、Akt和NF-κB相对表达量的比值分别为3.057±0.026、2.624±0.073和3.524±0.035(n=10,P＜ 0.05),且尿道下裂组中p-Akt蛋白相对量在总蛋白中所占的比例较对照组高.p-Akt定位于生殖结节上皮细胞,尿道下裂组p-Akt染色明显强于对照组.结论:DBP干预大鼠生殖结节中Akt信号通路及其下游NF-κB的正常表达,进而影响了上皮细胞增殖、凋亡及尿生殖褶的融合,这可能是尿道下裂发生的机制之一.
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邻苯二甲酸二丁酯阻断Shh信号通路导致尿道下裂的作用机制
目的 研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)孕晚期染毒诱导雄性胎鼠发生尿道下裂的作用机制.方法 雌鼠怀孕(GD)第14～18天,实验组和对照组分别予DBP 750 mg/kg、大豆油灌胃.在GD 19 d,解剖孕鼠取出胎鼠,鉴别出实验组中发生尿道下裂和未发生尿道下裂的雄性胎鼠及对照组中的雄性胎鼠,分为尿道下裂组、非尿道下裂组和对照组.用实时定量逆转录聚合酶链反应方法 检测胎鼠生殖结节(GT)中Shh(sonic hedgehog)和骨形态发生蛋白4(Bmp4)mRNA相对表达水平.结果 尿道下裂组、非尿道下裂组和对照组Shh mRNA相对表达水平分别为0.27±0.13、0.66±0.41和0.85±0.19,Bmp4 mRNA相对表达水平分别为0.18±0.05、0.40±0.25和1.00±0.44.Shh mRNA在尿道下裂组的表达较非尿道下裂组和对照组降低(P＜0.05),Bmp4 mRNA在尿道下裂组和非尿道下裂组的表达较对照组降低(P＜0.05).结论 DBP通过对GT生长发育早期Shh信号系统中部分作用因子发生作用而影响GT的生长发育,导致尿道下裂的发生.
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邻苯二甲酸二丁酯诱导雄性大鼠发生尿道下裂的分子作用机制
目的 探讨邻苯二甲酸二丁酯(DBP)孕晚期染毒诱导雄性大鼠发生尿道下裂的分子作用机制.方法 雌鼠怀孕(GD)第14～18天,每天分别灌胃予大豆油,DBP 500或每日800 mg/kg体重,雄性仔鼠出生后(PND)第1天,鉴别出DBP染毒组中发生尿道下裂的雄性仔鼠,分组为雄性仔鼠对照组(A组),每日500 mg/kg体重(H)(B组)和每日800 mg/kg体重(H)(C组).用实时定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测阴茎组织中Shh,骨形态发生蛋白4(Bmp4)和雄激素受体(Ar)mRNA表达水平.用Western blot测量阴茎组织中Ar蛋白表达水平.用放射免疫分析法测定血清睾酮(T)水平.结果 B组在mRNA(Shh,Ar)表达水平和血清睾酮水平较对照组有明显的降低(P＜0.05),C组在mRNA(Shh,Bmp4,Ar)和蛋白(Ar)表达水平以及血清睾酮水平都较对照组有明显的降低(P＜0.05).结论 DBP通过对生殖结节(GT)生长发育早期的Shh信号系统,以及晚期的雄激素信号系统发生作用而影响GT的生长发育,诱导尿道下裂的发生.
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邻苯二甲酸二丁酯致尿道下裂雄性仔鼠生殖结节发育异常的研究
我们通过对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)孕鼠染毒后子代尿道下裂雄性大鼠生殖结节进行病理学检查,并应用定时定量逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术对生殖结节中Sonic hedgehog(Shh)信号通路中的关键因子:Shh、骨形态发生蛋白4(Bmp4)和受体补片1(Ptch1)的mRNA表达水平进行检测,从病理学和分子水平探讨DBP致尿道下裂的作用机制.
