碲化镉对雄性小鼠血睾屛障连接蛋白ZO-1表达的影响开题报告

 2023-02-11 13:00:06

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

镉是一种主要的重金属污染物，能够通过消化道、呼吸道等途径进入人体并在体内积累，导致多器官损害，其中镉对雄性动物生殖系统的毒性作用尤为明显。研究[1]表明，睾丸也是镉的重要靶器官之一，且睾丸对于镉的毒性极其敏感。因此，通过对镉毒性机制的深入探讨，寻找对抗药物的作用靶点，已成为当前该领域研究的热点。如今随着量子点应用的日益广泛，其环境和人体暴露量也逐渐增加。研究表明，量子点的毒性与其内在性质，与外界环境的相互作用等诸多因素有关[2]，其对生态环境以及生物体可能产生的影响及生物安全性逐渐引起关注。本课题将初步探讨量子点对雄性小鼠睾丸组织血睾屏障连接蛋白ZO-1的影响，为进一步研究量子点对雄性动物生殖毒性作用机制提供研究基础。

近年来，针对镉的睾丸毒性机制有了大量研究，如镉转运蛋白和金属硫蛋白[3]、镉的内分泌干扰作用对睾丸的影响[4]、镉介导的睾丸氧化应激以及扰乱锌离子和)或钙离子介导的细胞活动[5]等，显示了镉的睾丸毒性可能是通过一个复杂过程完成的，并且很可能涉及特定的信号转导通路和信号分子破坏血睾屏障，如丝裂原活化蛋白激酶家族信号通路[6]。研究表明[7]血睾屏障可能为镉致睾丸损伤的第一靶点。血睾屏障组成中支持细胞的紧密连接最为重要。闭锁小带-1（zonula occludens-1，ZO-1）蛋白属于紧密连接外围蛋白，位于支持细胞膜内，其一端连接跨膜蛋白，一端连接膜内肌动蛋白微丝，对于紧密连接复合体至关重要。ZO-1(zoulaoccludens-1)是1986年发现的与紧密连接(TJ)相关的蛋白[8],近年来发现其与维持和调节上皮篱笆和屏障功能有关,还参与调节细胞物质转运、维持上皮极性、细胞增殖分化、肿瘤细胞转移等重要过程。由于ZO-1结构和功能与紧密连接的其他成员密切相关,多数情况下只要ZO-1受到破坏,紧密连接的功能多随之变化,故ZO-1常被用来作为观察各种组织紧密连接屏障功能和通透性功能的指标,如血脑屏障[9]。

镉是一种主要的重金属污染物，近来许多地方出产的稻米被查出镉超标，已引起人们对镉污染的高度关注。通过对镉毒性机制的深入探讨，寻找对抗药物的作用靶点，研究所取得的良好效果为在镉致睾丸生殖毒性的预防和治疗方面开拓了广阔的前景。

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2. 研究的基本内容和问题

研究的目标：为了探究碲化镉对雄性小鼠血睾屏障连接蛋白ZO-1表达的影响。从而可以进一步了解量子点对血睾屏障的影响，揭示量子点对雄性小鼠的生殖毒理机制。

研究的内容：通过对雄性小鼠分别注射不同含量的碲化镉并饲养不同天数,获得小鼠睾丸组织进行免疫组化和蛋白免疫印迹来研究碲化镉含量及存留时间对雄性小鼠血睾屏障连接蛋白ZO-1的影响。

拟解决的关键问题:碲化镉是如何影响血睾屏障连接蛋白ZO-1发挥其本来的作用。

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3. 研究的方法与方案

研究方法：

1. 实验分组：

27只雄性小鼠，随机分为3组，每组9只，第一组为对照组，第二组采取眼眶注射的方法注射碲化镉0.2nmol，第三组采取眼眶注射的方法注射碲化镉2nmol，每组又分为三小组，分别在饲养1d、3d、30d、90d后处死，摘取小鼠睾丸，多聚甲醛溶液固定备用。

2.石蜡切片的制作：

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4. 研究创新点

特色：

1. 免疫组化具有特异性强、敏感性高、定位准确、形态与功能相结合等优点。

2. 蛋白免疫印迹具有高分辨率的电泳技术，是特异敏感的抗原与抗体的反应。

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5. 研究计划与进展

前期进行小鼠的饲养工作，并对其进行分组。饲养到达所需天数，处死，摘取小鼠睾丸进行处理以及蛋白的提取。预计在2015年6月-2015年11月完成。

中期对处理好的蜡块进行切片和免疫组化，对提取到的蛋白进行蛋白免疫印迹。预计在2015年12月-2016年3月完成

后期对仍存在疑问的地方重新进行实验，以得出最满意的结果。预计在2016年4月-2016年5月完成。

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