基本信息
- 项目名称：
- 原癌基因c-jun和c-fos在冬眠前期野生达乌尔黄鼠精巢中的表达
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 野生达乌尔黄鼠从冬眠前开始，精巢处于活跃状态。而动物体内两条调节途径中，外源性途径受冬季短日照影响不能促进性腺的活动。因此，我们着眼于原癌基因，研究内源性途径在冬眠前期对野生达乌尔黄鼠精巢的作用。实验结果证明，野生达乌尔黄鼠冬眠前期精巢中原癌基因c-jun和c-fos表达增强，组织学表现为精原细胞和精母细胞的增殖与分化，提示野生达乌尔黄鼠冬眠期精巢活动受内源性因素基因的调节。
- 详细介绍：
- 许多野生动物都有冬眠行为，冬眠期间体内各系统的代谢水平降至最低。野生达乌尔黄鼠是有冬眠行为的季节性繁殖动物。我们的前期研究发现黄鼠精巢活力增加并不只发生在繁殖期，从冬眠前开始至整个冬眠期，精巢活动都处于活跃状态。而动物体内两条调节性腺的途径-内源性途径与外源性途径中，外源性途径即下丘脑-垂体-性腺轴受冬季短日照影响不能促进性腺的活动。因此，我们着眼于原癌基因这一内源性途径，通过组织化学以及免疫组织化学等手段研究其在冬眠期对野生达乌尔黄鼠精巢的作用。一系列实验结果证明，野生达乌尔黄鼠冬眠前期精巢活性受原癌基因c-jun和c-fos的调节，表现为冬眠前期精巢活性增强，精原细胞和精母细胞的增殖与分化，提示野生达乌尔黄鼠冬眠期精巢活动受内源性因素基因的调节。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 生精细胞增殖和分化过程中有许多原癌基因的表达，包括c-fos、c-jun等。这些原癌基因的表达可以起到促进精原细胞的增殖分化或抑制其凋亡的作用，对精子发生具有重要的调节作用。此项研究以野生达乌尔黄鼠为实验对象，通过用组织学和免疫组织化学手段，对繁殖期、非繁殖期及冬眠前期精巢活力增强这一特殊的生理学现象，研究原癌基因c-fos、c-jun在冬眠期野生达乌尔黄鼠精巢活力增强的调控作用。
科学性、先进性及独特之处
- 动物精巢增殖与活跃受内源性及外源性两条途径共同调控。外源性途径指下丘脑垂体性腺轴，受短光照影响可降低生殖系统的活性。外源途径指原癌基因等调控方式。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必须的。在冬眠前期，动物处于短光照环境的刺激下，其精巢却体现出了活性增强的特性。我们着眼于这一独特的生理学现象，探究原癌基因这一与非传统的内源径对于冬眠期精巢增殖的调节作用。
应用价值和现实意义
- 本研课题旨在探究野生达乌尔黄鼠冬眠期精巢活跃的生殖内分泌生理学基础，找出形成黄鼠精巢冬眠期增殖这一独特现象的原因，揭示冬眠动物器官系统代谢机制的机理。
学术论文摘要
- 野生达乌尔黄鼠在每年的四月至五月进行繁殖，六月至九月为非繁殖期，十月至次年三月进行冬眠。野生达乌尔黄鼠在繁殖期精巢活跃，在非繁殖期精巢活性降低，在冬眠前期间伴随其它器官代谢水平下降精巢活力上升。本研究旨在探究原癌基因c-jun和c-fos在雄性达乌尔黄鼠精巢中的季节性表达变化及对冬眠期间黄鼠精巢活力的影响。我们对2010年采集的繁殖期、非繁殖期和冬眠前期黄鼠精巢的组织学、免疫组织化学的研究。组织学上，在繁殖期4月可以观察到所有类型的生精细胞，包括成熟的精子；在非繁殖期7月，只有精原细胞和初级精母细胞；然而在冬眠前期9月，可以观察到精原细胞，精母细胞和少量球形精细胞。在繁殖期4月，原癌基因c-Jun和c-Fos的免疫定位主要在间质细胞、支持细胞、精原细胞、初级精母细胞以及成熟的精子；在非繁殖期7月，c-Jun和c-Fos的免疫定位在精原细胞；在冬眠前期9月，c-Jun和c-Fos均被定位在支持细胞、精原细胞、初级精母细胞和间质细胞。这些结果表明，原癌基因c-Jun和c-Fos免疫活性伴随野生达乌尔黄鼠精巢活力呈季节性变化，在冬眠前期野生达乌尔黄鼠精巢活力再始动过程中起重要的调节作用。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.杨增名，孙青原，夏国良: 生殖生物学. 科学出版社 2005. 2.P M Conn DS, C Harris, W V Andrews, W C Gorospe, C A McArdle: Mechanism of Action of Gonadotropin Releasing Hormone. Annual Review of Physiology 1986, 48:495-513 3.P. Michael Conn WFC: GONADOTROPIN-RELEASING HORMONE AND ITS ANALOGS. Annual Review of Medicine 1994, 45:391-405 4.A R Means JRD, J S Tash, D J Tindall: Regulation of the Tests Sertoli Cell by Follicle Stimulating Hormone. Annual Review of Physiology 1980, 42:59-70 5.McCabe MJ, Tarulli GA, Meachem SJ, Robertson DM, Smooker PM, Stanton PG: Gonadotropins Regulate Rat Testicular Tight Junctions in Vivo. Endocrinology 2010, 151(6):2911-2922. 6.Karin ESaM: AP-1 as a regulator of cell life and death. NATURE CELL BIOLOGY 2002, 4:E131-E136. 7.Karin ESaM: AP-1 in cell proliferation and survival. Oncogene 2001, 20:2390-2400. 8.Karin PAaM: The role of Jun Fos and the AP-1 complex in cell-proliferation and transformation. Biochimica et Biophysica Acta 1991, 1072:129-157.
同类课题研究水平概述
- 原癌基因在生物体正常生命活动中所发挥的作用一直以来是与原癌基因相关研究中的热点。现阶段已有研究结果表明，原癌基因可以通过多种形式影响细胞的活动。其下游通路涉及细胞周期蛋白，细胞增殖抑制因子，激素合成酶类，特殊DNA序列以及可以改变膜通透性的受体等。在细胞水平上，原癌基因既可以促进细胞增殖也可开启细胞凋亡的通路。关于原癌基因的机理性研究日趋成熟，但明显多局限于对于其上下游通路的探究，研究对象也多为实验动物。 关于野生动物的冬眠现象也是近年来的研究热点。但从原癌基因角度出发探究冬眠时期生殖生理学特性仍不失为一种独特的视角。且今年来对于啮齿类动物冬眠的研究并不十分发达，仍旧有许多独特的生理学现象有待探究。 本实验着眼于冬眠时期生殖系统活跃这一独特的生理现象，利用已有的关于原癌基因的机理性研究来解决非模式动物中的现实问题，将冬眠与原癌基因有机的结合在一起，在国内外研究中并不多见。
