萬雙秀

(菏澤學院動物科學系,山東 菏澤 274015）

表皮生長因子(epidermal grow th factor,EGF）是一種由53個氨基酸組成的單鏈多肽類生長因子,是Cohen繼神經生長因子(NGF）之后偶然發(fā)現(xiàn)的。它通過與細胞膜上的表皮生長因子受體(EGF-R）結合,誘發(fā)EGFR胞內酪氨酸激酶區(qū)自身磷酸化,引起細胞內三磷酸肌醇和二脂酰甘油增多,作為第二信使引起細胞內游離Ca2+增多,激活蛋白激酶C和環(huán)腺苷酶,改變細胞的骨架結構,使細胞分化、分裂和增殖。許多研究表明,EGF對雄性的生殖功能有顯著的調控作用,總結如下。

1 EGF在睪丸組織的表達

Stubbs[1]等人首次用生化和免疫組化方法檢測了EGF-R在小鼠睪丸中的表達,結果發(fā)現(xiàn)在間質組織中有陽性反應,曲細精管不表達EGF-R。Suarez-Quian[2]等人用免疫細胞化學法在成熟和未成熟大鼠及未成熟猴的支持細胞(sertoli cell）上檢測到了EGF-R的表達,成熟大鼠的間質細胞(Leydig cell）上也有少量的表達。我國的Yan等[3]用 RT-PCR技術檢測到睪丸中存在EGF m RNA,這證實睪丸能合成及分泌EGF,但是對睪丸中何種細胞能合成EGF,不同的試驗和不同的物種,其結果不盡相同。孫亞平等[4]用鼠抗人EGF單克隆抗體檢測人、大鼠、小鼠睪丸的EGF細胞分布,結果表明,EGF主要表達于人、大鼠、小鼠睪丸的間質細胞,在進入性成熟期后,偶有精原細胞、精母細胞、圓形精子細胞和管周細胞表達EGF,支持細胞沒有表達。何為民等[5]的研究也發(fā)現(xiàn),在不同的生精周期各級生精細胞依次出現(xiàn)不同的EGF-R表達。Skinner等研究發(fā)現(xiàn),支持細胞及管周細胞無EGFm RNA,這說明這兩種細胞無合成EGF的能力。但還有些研究顯示支持細胞亦表達EGF。Radhakrishnan等[16]的研究也表明,EGF前體只表達于粗線期的精母細胞和圓形精子細胞,而成熟的EGF可見于減數(shù)分裂后的生精細胞和支持細胞。那么支持細胞的EGF陽性表達可能是由于EGF結合到支持細胞所致。

2 EGF對睪丸組織支持細胞的作用

EGF與上的EGF-R結合,使受體上的酪氨酸蛋白激酶磷酸化,繼而引起支持細胞內發(fā)生一系列變化。首先,EGF能夠抑制支持細胞中芳香化酶的活性,芳香化酶在FSH作用下將來自間質細胞的睪酮轉化為雌二醇,EGF則抑制這一過程,維持局部高濃度的睪酮,這對精子發(fā)生有促進作用,支持細胞分泌雌激素的量與年齡有關,幼年及老年雄性分泌的雌二醇較多,青春期較少,這與EGF的分泌是否相關尚未見報道;其次,EGF可促進支持細胞中乳酸脫氫酶A 4m RNA轉錄過程,加強乳酸脫氫酶A 4 m RNA的表達及蛋白合成,提高胞內乳酸脫氫酶A 4的水平,而且EGF還可影響糖代謝中的其他參數(shù),因此,EGF在睪丸細胞的能量代謝過程中起著一定意義;再次,EGF雙向調節(jié)支持細胞分泌轉鐵蛋白[6],轉鐵蛋白分泌出來后被轉運到生精細胞以調節(jié)精子發(fā)生;另外,EGF尚可刺激支持細胞合成乳酸鹽。

3 EGF對睪丸組織間質細胞的作用

EGF還可影響分泌睪酮的能力。間質細胞利用血膽固醇或乙酸鹽,在滑面內質網、線粒體及微體中經一系列酶促反應形成 Δ5-孕烯醇酮,然后在此基礎上合成雄激素。首先,EGF能夠提高線粒體中細胞色素P450對膽固醇底物的利用;其次,EGF能夠增加3β-羥甾脫氫酶的活性,顯著促使 Δ5-孕烯醇酮轉化為孕酮,促進睪酮合成[7]。此外,EGF能夠刺激碳21-類固醇(包括孕酮、17-羥孕酮）和碳19-類固醇(包括雄烯二酮、睪酮）的合成。因此,EGF對睪酮的合成具有促進作用,但也有一些學者認為EGF阻止碳21-類固醇轉化為碳19-類固醇,抑制睪酮合成。Liu[8]等人也曾報道切除頜下腺的小鼠睪丸組織間及血清中睪酮可升高2～6倍,給予外源性EGF則可恢復正常。另有試驗證明,間質細胞瘤的克隆片MA-10上表達人HCG和小鼠 EGF的受體,人HCG促使MA-10合成類固醇,而小鼠EGF顯著減少HCG受體,降低類固醇的合成[9],但大多數(shù)學者傾向于前一種認識。

4 EGF對睪丸激素合成的影響

目前EGF促睪酮合成的機制認為有:第一,EGF促進下丘腦促性腺激素釋放激素(GnRH）分泌或直接刺激垂體前葉 LH的分泌[10-11]。第二,EGF提高線粒體中細胞色素酶P450對膽固醇底物的利用及 3β-類固醇脫氫酶(3β-HSD）活性,抑制hCG誘導的脫氫表雄酮、孕烯醇酮的積累,促進兩者向睪酮的轉化[12]。缺乏EGF將導致間質細胞中睪酮合成相關酶活性降低,脂類堆積,睪酮合成能力降低[13]。第三,EGF提高甾體合成急性調節(jié)蛋白(StARP）水平,促進線粒體內膽固醇的轉運。EGF對 StARP的調節(jié)亦呈時間-劑量-效應關系[14]。

5 EGF對生精功能的影響

EGF作為促細胞分裂劑也作用于精子發(fā)生上。切除頜下腺的小鼠血清中EGF含量迅速下降,術后3周,附睪中精子數(shù)量可下降 30%,4周后下降55%,睪丸中精母細胞增多,精細胞減少,給予外源性EGF則可糾正上述情況[15],表明EGF與精子發(fā)生有關,并且作用于精子發(fā)生的減數(shù)分裂時相。精子發(fā)生受多種激素的調控,過去認為FSH及睪酮是影響生精功能的主要因素,近來的研究認為EGF在精子發(fā)生過程中同樣起著不可忽視的作用,在下丘腦-垂體-睪酮軸影響精子發(fā)生的同時,體內也可能存在睪丸-頜下腺調節(jié)生精功能[15-16]。EGF調節(jié)精子發(fā)生的機制可能通過調節(jié)支持細胞分泌轉鐵蛋白而起作用的。支持細胞能分泌一種生長因子,該因子受 FSH、T和視黃酮調節(jié),能夠阻止 EGF與EGF-R結合,抑制精子發(fā)生。也有人認為EGF可以抑制精子發(fā)生。由FSH、FSH+視黃醇或FSH+胚球蛋白培育的A型精原細胞,當加入EGF時,A型精原細胞數(shù)量可減少。另一方面,EGF可刺激單獨由胚球蛋白培育的A型精原細胞分化,但不影響由視黃醇培育的A型精原細胞的分化。因此,EGF抑制生精細胞的分化是通過阻斷FSH這一途徑來實現(xiàn)的,可見,EGF對精子發(fā)生具有正反二方面的調節(jié)作用。

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