高原鼠兔非繁殖季睾丸"去分化"的表型及其分子机制研究

高原鼠兔是一种生活在较高海拔地区的小型哺乳动物。我们的前期研究发现，该物种在进入非繁殖季后，曲细精管管腔完全消失，一些形态类似幼年Sertoli细胞的细胞处于曲细精管的相对中心位置，许多形态类似于性原细胞Gonocyte的细胞分布于曲细精管的靠近基底膜处。这种结构与刚出生幼年雄鼠的睾丸非常相似。由此我们推测，高原鼠兔睾丸可能发生了"去分化"并退化到幼年期的状态。本项目以此发现为基础，拟通过形态学观察和特异分子染色，进一步明确这种"去分化"现象的变化过程和关键点；以与高原鼠兔具有相似生活环境和遗传背景的物种为对比研究对象，明确遗传和环境在"去分化"过程中所起的作用；最后通过深度测序和蛋白质谱找到与"去分化"现象相关的基因，确定Sertoli细胞和生精细胞内基因特异的变化。本研究不仅能为细胞分化、去分化机制的研究提供一个新的思路，还能进一步加深我们对睾丸发育、精子发生调控机理的认识。

高原鼠兔是一种生活于青藏高原高寒草甸地区的一种小型哺乳动物。其繁殖具季节性，每年的4-7月为繁殖季节。高原鼠兔的睾丸于每年的6月初开始发生萎缩，此时环境的光周期及温度并未发生显著变化，提示高原鼠兔中可能存在一种特殊的环境适应机制。本研究中，我们发现高原鼠兔生殖细胞细胞数目在6月初开始降低，6月末时，曲细精管内仅存Sertoli细胞和精原细胞。有趣的是，7月初的曲细精管内出现了一群巨大且具有圆形细胞核的性原细胞样（gonocyte-like）细胞。7月末，这些性原细胞样细胞的数量进一步升高，同时Sertoli细胞的细胞核也聚集至曲细精管中央。进一步研究发现，性原细胞样细胞表达AP-2γ（性原细胞标志分子），而聚集至曲细精管中央的Sertoli细胞表达AMH（未分化Sertoli细胞标志分子）。这些结果说明，高原鼠兔的睾丸在非繁殖季节不仅发生了退化，还在整体器官水平上，包括精原细胞和Sertoli细胞上发生了去分化。在去分化的睾丸曲细精管中，LC3点状信号聚集出现了显著增高，但在幼年睾丸中则几乎没有LC3点状信号出现，说明细胞自噬可能参与了去分化过程。本研究首次发现高原鼠兔的精原细胞和Sertoli细胞可在自然条件下自发发生去分化现象，这为干细胞研究提供了新的思路。