摘要
精子储存作为一种特殊的生殖策略广泛存在于不同动物种类中,即雄性与雌性完成交配后,精子能够在雌性的输卵管中储存下来等待卵子成熟后与其结合。输卵管是一个活跃和动态的器官,在储存精子的同时也会面临病原微生物的感染。输卵管先天免疫系统会攻击病原微生物以消除病原微生物带来的有害影响。然而,精子对于输卵管而言同样是外来物质,很明显有活力的精子若被先天免疫系统攻击是不利于繁衍的。Toll样受体是先天免疫系统的重要组成部分,其重要成员TLR2/4在抵抗外来物感染方面具有重要作用。本研究以雌性乌龟为研究对象,通过比较相同时期已交配雌龟与未交配雌龟以及不同时期已交配雌龟输卵管TLR2/4通路基因差异表达和TLR2/4蛋白的分布情况,以探究精子储存对于TLR2/4通路基因表达的影响。主要研究内容和结果如下: 1.乌龟输卵管的显微结构研究 本研究应用组织切片、苏木精-伊红染色(HE染色)和光学显微镜技术观察乌龟输卵管不同部位的显微结构。乌龟输卵管主要分为阴道部、子宫部、峡部、蛋白分泌部和漏斗部。阴道部、子宫部和峡部的HE染色结果显示上皮细胞层、分泌腺层和肌肉层是乌龟输卵管的主要组成部分,上皮细胞层是由纤毛细胞和分泌细胞构成,纤毛细胞的纤毛能够深入管腔,并且在子宫部的管腔中有少量精子存在。 2.乌龟输卵管TLR2/4通路基因表达及TLR2/4蛋白分布 本研究通过荧光定量PCR技术检测相同时期已交配雌龟与未交配雌龟以及不同时期已交配雌龟输卵管(阴道、子宫和峡部)TLR2/4通路基因的表达,并且通过免疫组化技术探究TLR2/4蛋白在乌龟输卵管不同部位的表达分布。结果表明繁殖期已交配雌龟输卵管中由TLR2/4介导的通路基因TLR2、TLR4、MyD88、IRAK4、TRAF6、IRF3和IL6的mRNA表达显著低于未交配雌龟;在冬眠期已交配雌龟输卵管中TLR2、TLR4、IRAK4、TRAF6和TRF3的mRNA表达显著低于未交配雌龟;在不同时期的比较中,冬眠期已交配雌龟输卵管中TLR2、TLR4、IRAK4、TRAF6和IRF3的mRNA表达显著低于繁殖期已交配雌龟输卵管中的表达。免疫组化结果表明输卵管上皮细胞层的分泌细胞膜、纤毛细胞膜及纤毛和分泌腺层的腺体细胞膜中存在TLR2/4蛋白;在繁殖期已交配雌龟输卵管TLR2/4蛋白表达显著低于未交配雌龟输卵管TLR2/4蛋白的表达;在冬眠期未交配雌龟输卵管TLR2/4蛋白表达显著高于已交配雌龟输卵管TLR2/4蛋白的表达;并且冬眠期已交配雌龟TLR2/4蛋白的表达也显著低于繁殖期已交配雌龟的TLR2/4蛋白的表达。由这些结果推测精子长期被储存在输卵管内并维持活力需要有一个适宜的微环境,而输卵管免疫系统被抑制可能正是精子持续存活所需要的。 本研究首次探讨了探究精子储存对乌龟输卵管先天免疫系统的影响,为全面揭示爬行动物精子储存机制提供理论基础。