大鼠附睾非编码基因HongrES2参与精子成熟及生育调节的功能研究

Epididymis is a very important organ of male reproductive system,which is mainly in charge of the sperm maturation,store,defense,condensation,and transportation. Some of its specific genes are included in the innate immunity system.Noncoding RNAs are playing important regulation roles in all kinds of tissues and biological process. However,the exact biological significance of the samll RNAs in the context of sperm maturation are not clear.Our group had reported that a new gene of long noncoding RNA named HongrES2 was cloned and investigated to be the primary precursor of a functional microRNA like small RNA,mil-HongrES2. To continue this study further and deeper,we are going to over-express the mature form of mil-HongrES2 by injecting the agomir mimics or lenti-virus in vivo. In order to gain the phenotype diversity between the experimental group and the control group, the sperm motility,sperm capacitation,in vitro fertilization ability,and in vivo fertilization,i.e.will all be assayed and analysed thoroughly. Meanwhile,the mRNA expression profile will be compared between these two different groups to provide some clues of the possible explaination for the observed phenotypes,and the insight mechanism investigation will be carried out based on these clues and hypothesis.As a consequence,this project is going to fill the blank of the functional study of noncoding RNAs in sperm epididymal maturation process and reproductive health.Furthermore,these findings might also provide some hints of natural immunity for prevention and cure of epididymitis.

附睾是男性重要的附属性器官，负责精子成熟、储存、保护、浓缩和转运等功能，其中有些特异表达的小分子还具有天然分子免疫作用。非编码RNA分子广泛参与了机体组织细胞的多种生物学过程，发挥了重要的调节作用，但关于它们是否在附睾的精子成熟过程中发挥了重要作用，尚无确切报道。本实验室近期报道了从大鼠附睾中克隆到一个新的长链非编码基因HongrES2，其作为一个小分子RNA的前体，可能与附睾的精子成熟相关。作为该工作的延续和深入，本课题拟用附睾整体过表达其成熟体，对实验组和对照组大鼠精子的运动，获能，体外受精，以及生育表型进行全面的分析，得出存在的表型差异。同时，对两组别中附睾基因的表达谱进行比较，通过寻找重要的差异基因，进一步探究产生这些差异表型的分子机理。本课题的研究结果将为非编码RNA在精子成熟和生殖健康领域的功能研究打开局面，并可能从生殖系统天然分子免疫的角度为附睾炎症的防治提供一些参考。

附睾是男性重要的附属性器官,负责精子成熟、储存、保护、浓缩和转运等功 能,其中有些特异表达的小分子还具有天然分子免疫作用。非编码 RNA 分子广泛参与了机体 组织细胞的多种生物学过程,发挥了重要的调节作用,但关于它们是否在附睾的精子成熟过 程中发挥了重要作用,尚无确切报道。本实验室近期报道了从大鼠附睾中克隆到一个新的长 链非编码基因 HongrES2,其作为一个小分子 RNA 的前体。.我们小组报告了在SD大鼠附睾microRNA的功能样mil-hongres2 其表达量收到生理水平的控制。为了探讨mil-hongres2的生物学功能对精子附睾成熟的作用，我们注射agomir mil-hongres2到附睾尾区建立了mil-hongres2过度表达的大鼠模型。并用scramble mimics 作为对照组，利用动物模型观察到过表达组动物精子成熟的多个缺陷，包括精子活力下降。同时，MAPK14被认定是mil-hongres2靶基因，在体内用MAKK14 RNAi慢病毒降低MAPK14表达也导致精子活力降低。比较mRNA表达谱发现过表达组cox2 mRNA表达量比对照组降低了。COX2作为Mapk14下游效应分子，和精子共培养后被发现具有精子结合，并且它特异性抑制剂（NS-398）和COX2特异抗体体外精子共培养后，精子活力显著下降。此外，在体内用RNA干扰抑制COX2表达，也让精子活力受到影响。这些结果表明，mil-hongres2的适量表达，可以调节精子活力，Mapk14是它的重要靶基因并影响其下游区COX2的后续表达。 .本课题的研究结果将为非编码 RNA 在精子成熟和生殖健康领域的功能研究打 开局面,并可能从生殖系统天然分子免疫的角度为附睾炎症治提供一些参考。