Calretinin调节睾丸间质细胞雄激素生成及其机制的研究

Calretinin是一种钙结合蛋白，神经细胞中维持细胞内Ca++稳定和细胞兴奋性。除神经系统外，Calretinin在睾丸中强表达，但确切功能不清楚。男子迟发性性腺功能减退（LOH）核心机制是睾丸Leydig细胞功能下降和数量减少。申请人研究表明，Calretinin在人和鼠Leydig强表达；外源性激素抑制雄激素合成时Calretinin表达下降；热处理使睾丸Calretinin表达下降。本课题培养Leydig，观察缺氧、氧化应激等因素对Calretinin和雄激素合成影响；构建Calretinin超表达和SiRNA载体，观察不同处理LCs的StAR、睾酮合成酶 (P450scc、P450c17、3β-HSD、17β-HSD)变化、细胞周期和细胞凋亡；观察线粒体功能和Ca++相关信号通路。本课题研究Calretinin调节Leydig雄激素生成及其机制，也有助LOH病理生理机制的认识。

睾丸间质细胞具有分泌睾酮的能力，受下丘脑-垂体-睾丸轴调节。Calretinin在人和鼠Leydig强表达；外源性激素抑制雄激素合成时Calretinin表达下降；热处理使睾丸Calretinin表达下降。睾丸组织中Calretinin定位于细胞，并发现Calretinin与不同发育阶段大鼠睾丸中睾酮变化呈正相关。R2C和MLTC-1细胞表达3β-HSD和STAR，Calretinin表达水平与激素生成呈正相关，并受HCG调节。构建了重组腺病毒Ad-CMV-CALB2载体和CALB2干扰腺病毒载体，在293细胞上的表达效率较高，也在MLTC-1高效表达，但不能成功转染R2C细胞。尝试Lipofectamine 2000和电刺激转染失败后，我们成功构建CALB2超表达和干涉慢病毒载体（LV-Calb2和LV-Calb2-RNAi），解决了这个技术难题。研究证实，PKC、PKA、Ca2+信号通路都与睾酮生成相关，但是PKA信号通路起主要作用；Ca2+作为第二信使参与调节睾酮生成。CALB2作为Ca2+结合剂，缓冲Ca2+作用，参与Ca2+分子信号通路；而CALB2也影响PKC信号通路进而调节雄激素合成。间质细胞超表达CALB2后，细胞质内Ca2+增多；同时在HCG刺激后，细胞质内Ca2+显著增多。因此，CALB2 作为细胞质内Ca2+调节剂，其促进雄激素生成的作用与增加细胞质内Ca2+浓度有关。我们进一步发现，Ca2+信号通路的下游转录因子NUR77，可促进STAR的表达；而PKD 可能为NUR77上游分子，即磷酸化PKD增强NUR77表达。而且，CALB2通过Ca2+为第二信使的细胞内信号通路增强间质细胞的活力。CALB2参与了细胞增殖的正调节，而ERK1/2信号通路参与介导了CALB2的促增殖作用。CALB2可促进AKT的磷酸化，增加BCL2的表达、降低BAX的表达，从而减少细胞色素C释放到细胞质中，降低CASPASE9/3及其切割形式的表达，最终下调PARP的切割形式表达量，减少间质细胞的凋亡。干涉CALB2后，ERK1/2表达降低，推测ERK1/2 降低后促进促凋亡蛋白BAX增加，抑制抑凋亡蛋白BCL2 的表达。本课题阐明了Calretinin调节Leydig雄激素生成及其机制，也有助LOH病理生理机制的认识和探索新的临床治疗。