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麦角硫因通过HSP90AA1改善精索静脉曲张介导的大鼠睾丸损伤

摘要目的:<br>  精索静脉曲张(Varicocele,VC)是导致男性不育的重要原因之一,本研究旨在探讨麦角硫因(Ergothioneine,EGT)对于精索静脉曲张所致睾丸细胞损伤的保护作用。<br>  方法:<br>  1)18只6周龄的雄性SpragueDawley(SD)大鼠随机分为3组,即假手术组、VC模型组以及VC+EGT治疗组,每组6只。其中,假手术组仅游离左肾静脉;VC组和VC+EGT组先半结扎左肾静脉4周,VC+EGT组再使用EGT(10mg/kg)灌胃4周。<br>  2)利用过氧化氢(H2O2)构建小鼠源性精原细胞系(GC1)和精母细胞细胞系(GC2)细胞氧化应激模型,模拟VC细胞损伤。将细胞各分为3组,分别为对照组、H2O2+EGT组和H2O2组。对照组仅用细胞培养基;H2O2+EGT组用H2O2和EGT共处理12h;H2O2组用H2O2处理12h。<br>  3)运用网络药理学检索麦角硫因在VC中的潜在靶基因,利用String数据库构建蛋白质互作网络,并确定HSP90AA1作为关键基因。<br>  4)利用WB和免疫组化技术对各组大鼠和细胞进行HSP90AA1的检测,分析EGT对VC模型中HSP90AA1的作用。<br>  5)利用GeneMANIA数据库(http://genemania.org/)对HSP90AA1基因进行检索,取相关程度前100个基因,并利用R软件(version3.6.3)中的ClusterProfiler包(https://guangchuangyu.github.io/clusterProfiler)进行GO和KEGG富集分析,p值或q值≤0.05认为有统计学差异。<br>  结果:<br>  1)EGT改善了VC导致的睾丸损伤水平。通过检测各组大鼠睾丸的凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2发现,EGT可有效降低VC导致的睾丸细胞凋亡损伤。HE染色也表明EGT改善了曲精小管的结构紊乱,表现为Johnson评分的提高。且EGT还可以改善VC导致的大鼠精子质量降低,增加精子总数和精子的前向运动率。通过检测各组GC1和GC2细胞发现EGT可改善由H2O2导致的细胞凋亡。<br>  2)基于网络药理学和生信分析,我们发现HSP90AA1是EGT治疗VC最主要的靶基因之一。我们通过在各组大鼠和细胞检测发现,EGT能够抑制VC中的HSP90AA1蛋白降解。<br>  结论:<br>  EGT能够在体内外通过抑制HSP90AA1蛋白降解,从而有效地减少VC导致的细胞凋亡,提高精子质量,对VC导致的睾丸损伤起到一定的治疗作用。

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