Диаллельный анализ становления гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей

Ахмерова, Лариса Григорьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Диаллельный анализ становления гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей
ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Диаллельный анализ становления гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей"

на правах рукописи УДК 576.3:577.17.05:591.3:599.323.4

□□3056042

Ахмерова Лариса Григорьевна

ДИАЛЛЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТАНОВЛЕНИЯ ГОРМОНАЛЬНОЙ ФУНКЦИИ КЛЕТОК ЛЕЙДИГА В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ У ЛАБОРАТОРНЫХ МЫШЕЙ

03.00.15. - генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск 2007

003056042

Работа выполнена в лаборатории эндокринологической генетики Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

Научный руководитель: кандидат биологических наук

Осадчук Александр Владимирович, Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Маркель Аркадий Львович, Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

доктор биологических наук, профессор Мошкин Михаил Павлович, Институт систематики и экологии животных СО РАН, г. Новосибирск

Ведущая организация: Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

Защита состоится _2007 г. на утреннем заседании

диссертационного совета нахоискание ученой степени доктора наук (Д-003.011.01) в Институте цитологии и генетики СО РАН, в конференц-зале (630090, г. Новосибирск-90, пр. Лаврентьева, д. 10, тел. (383)333-31-17; e-mail: dissov@bionet.nsc.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Институт цитологии и генетики СО РАН.

Автореферат разослан __2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук ———-- ¿¿/V - А.Д. Груздев

Актуальность проблемы. В изучении происхождения, роста и регуляции функционирования клеток Лейдига в пре- и постнатальном онтогенезе млекопитающих за последнее время достигнуты большие успехи. Известно, что в ходе постнатального развития они проходят через определенные этапы развития -клеточной пролиферации и дифференцировки, достигая своей дефинитивной формы (у крыс и мышей) приблизительно к концу периода полового созревания. Главным фактором, регулирующим этот процесс, является гормон аденогипофиза - лютеинезирующий гормон (ЛГ). Однако, регуляция стероидогенеза в клетках Лейдига - сложный процесс, в который вовлечены практически все уровни гипоталамо-гипофизарно-тестикулярной системы. К тому же, в различные периоды онтогенеза, в ходе сложного "жизненного цикла" клеток Лейдига, значение того или иного уровня регуляции меняется (Tahka, 1986; Saez, 1994; Ge et al., 1996; Huhtaniemi, 1996; Pelliniemi et al., 1996; Lejeune et al., 1998).

С одной стороны, для исследования стероидогенной функции семенников широко используется метод инкубации клеток Лейдига in vitro (Biliñska, -Szoltys, 1981; Chase, Payne, 1983; Ge et al., 1999; Sultana et al., 2000). С другой стороны, использование моделей инбредных линий животных с известными функциональными характеристиками клеток Лейдига дает возможность оценить влияние генетических факторов на исследуемые эндокринные показатели.

Ранее, в исследованиях на клетках Лейдига у взрослых мышей шести инбредных линий (РТ, YT, DD, C57BL/6J, А/Не и CBA/Lac), была выявлена межлинейная изменчивость по цАМФ- и субстрат-зависимой продукции тестостерона, которая носила координированный характер, и в ее основе лежала коррелятивная изменчивость по четырем активностям микросомальных ферментов стероидогенеза (Осадчук, Свечников, 1994, 1995, 1998).

Во-первых, обнаруженная нами межлинейная изменчивость по гормональной функции клеток Лейдига у взрослых самцов позволяет изучить становление дефинитивных наследственных различий в гормональной активности клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе. Во-вторых, дальнейшее обоснование координированности генетического контроля нуждается в проведении генетического (гибридологического) анализа тестикулярного стероидогенеза.

дифференцировки клеток Лейдига, так и от множества других регуляторных процессов. В свою очередь, каждый из этих процессов определяется функционированием ряда генов. В основе наследственной изменчивости гормональной функции мужской репродуктивной системы может лежать генетическая изменчивость по любому из звеньев гипоталамо-гипофизарно-семенникового комплекса. Поэтому, изучение генетического контроля гормональной функции мужских гонад и, в частности, формирования наследственной изменчивости в ходе постнатального развития, является фундаментальной задачей в решении проблемы генетической детерминации репродуктивной функции.

В данной работе, с целью изучения процесса формирования дефинитивного паттерна наследования гормональной функции клеток Лейдига в ходе постнатального развития у контрастных по андроген-зависимым признакам линиям мышей, проведено исследование различных цАМФ- и субстрат-зависимых звеньев биосинтеза тестостерона клетками Лейдига in vitro и изучение формирования генетических компонент фенотипической изменчивости по продукции тестостерона клетками Лейдига при действии различных стимуляторов стероидогенеза.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в выявлении возрастных закономерностей и межлинейных особенностей формирования гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе в критические периоды развития и в выяснении генетического контроля этого процесса у 16 кроссов диаллельной матрицы между 4 линиями лабораторных мышей, контрастных по гормональной активности клеток Лейдига взрослых самцов.

В связи с этим мы поставили перед собой следующие задачи:

1. На самцах, полученных по полной схеме диаллельных скрещиваний, исследовать влияние генотипа и возраста животных, а также взаимодействия этих двух факторов на гормональную реактивность клеток Лейдига при действии различных стимуляторов стероидогенеза: хорионического гонадотропина, цАМФ и прегненолона в ходе постнатального развития.

2. Изучить формирование наследственных различий по гормональной реактивности клеток Лейдига по их цАМФ- и субстрат зависимой продукции тестостерона при половом созревании.

3. Установить, на какой стадии онтогенеза появляется наследственная межлинейная изменчивость, свойственная взрослым самцам выбранных контрастных генотипов, и какие изменения она претерпевает в ходе постнатального развития.

4. Изучить формирование генетических компонент фенотипической изменчивости по продукции тестостерона клетками Лейдига в критические периоды постнатального созревания при действии различных стимуляторов стероидогенеза.

Следует отметить, что для решения поставленных задач нами был использован системный подход - сочетание физиологического исследования и генетического анализа для оценки генотипической изменчивости in vitro и характера наследования гормональной реактивности клеток Лейдига в ходе постнатального развития.

Научная новизна исследования. В данном исследовании впервые на основе системного подхода к изучению гормональной активности клеток Лейдига в сочетании с генетическим диаллельным анализом установлены существенные наследственно обусловленные различия по гормональной функции клеток Лейдига при половом созревании. Важным фактом является координированный генетический контроль всех трех изученных показателей гормональной активности клеток Лейдига, что отражает их цАМФ- и субстрат-зависимую реактивность. Установлено, что в ходе постнатального развития показатели стероидогенной активности клеток Лейдига претерпевают существенные и индивидуальные для каждой линии (кросса) изменения, достигая своей дефинитивной формы лишь к возрасту двух месяцев, что связано с окончанием полового созревания. Настоящую работу следует рассматривать как пионерскую в данной области исследования, поскольку впервые проведен генетический анализ характера наследования особенностей функционирования гормональной активности клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе в ходе полового созревания.

Положения, выносимые на защиту. В результате проведенного генетического анализа впервые было установлено наличие значительных генотипических и возрастных различий по цАМФ- и субстрат-зависимой реактивности клеток Лейдига мышей в постнатальном онтогенезе у контрастных по андроген-зависимым признакам линий мышей. Установлено, что данный признак имеет, главным образам, аддитивный характер наследования. Генетический контроль гормональной активности клеток Лейдига оказался координированным и в то же время полигенным.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Полученные результаты развивают теоретическое представление о закономерностях развития в онтогенезе гипоталамо-гипофизарно-тестикулярной системы, функциональной активности клеток Лейдига при половом созревании и особенностях характера наследования гормональной функции клеток Лейдига. Исследования выполнены на стыке наук - генетики и физиологии (эндокринологии). В работе было использовано сочетание методов

этих дисциплин: различные линии животных и генетический метод анализа и изучение гормональной активности интерстициальных клеток в постнатальном онтогенезе при инкубировании in vitro.

В настоящей работе генетический диаллельный анализ системной регуляции гормональной функции клеток Лейдига выполнен на четырех контрастных по андроген-зависимым признакам линиях лабораторных мышей (РТ, BALB/c, А/Не и CBA/Lac), а также реципрокных гибридах первого поколения между всеми указанными родительскими линиями. Данное исследование расширяет представления о механизмах генетического контроля формирования эндокринной функции половых желез самцов при половом созревании, что может способствовать выработке стратегии идентификации и картирования генетических локусов, детерминирующих наследственные различия по тестикулярному стероидогенезу.

Апробация работы. Результаты работы были представленны на отчетных сессиях Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск, 1999, 2003), на IV съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 2002), на международной конференции "Эндокринные механизмы регуляции функций в норме и патологии" (Новосибирск, 2002), на международном симпозиуме "Genetic and developmental psychoneuroendocrinology" (Новосибирск, 1999), на II и III съездах ВОГиС (Санкт-Петербург, 2000; Москва, 2004), а также на 16-й международной конференции "International Mouse Genome Conference" (San Antonio, USA, 2002).

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 149 стр. текста, содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, собственные результаты, обсуждение, выводы и список литературы, который включает 224 литературных источника, из них 201 иностранный. Материалы диссертации включают 13 рисунков и 8 таблиц.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Экспериментальные животные. Использовали самцов мышей 4 инбредных линий: BALB/c, РТ, А/Не, CBA/Lac 16 кроссов в возрасте 20, 35, 60 и 100 суток, полученных по полной схеме диаллельных скрещиваний (Табл. 1). Для упрощения изложения материала нами введены дополнительные обозначения генотипов: для линии А/Не - А, для CBA/Lac - СВА, для BALB/c -общепринятое обозначение С и для РТ без изменения.

Таблица 1. Полная матрица диаллельных скрещиваний между четырьмя линиями лабораторных мышей

самцы самки С РТ СВА А

С С Х,2 х,з Xl4

РТ Х21 РТ Х21 Х24

СВА Х31 х,2 СВА Х34

А Х41 Х42 Х43 А

В обозначениях

генотипов гибридов Fl первая буква соответствует генотипу самки, вторая -самца. Данные линии выбраны как наиболее контрастные по

гормональной активности клеток Лейдига взрослых самцов, по уровню тестостерона в плазме крови, репродуктивному успеху и социальному доминированию.

Количество животных в каждой возрастной группе одного кросса составляло в среднем 11 самцов. Всего в эксперименте использовали 701 самца.

Стимуляторы стероидогенеза.

Хорионический гонадотропин (ХГ): концентрация в инкубационной среде с клетками Лейдига составляла 50 мЕД/мл ("Serva", USA); Дибутирил-цАМФ (цАМФ): концентрация в инкубационной среде -200 мкМ ("Calbiochem", Switzerland);

Прегненолон: концентрация в инкубационной среде - 2 мкг/мл ("Sigma", USA).

Кроме того, использовали бычий сывороточный альбумин (БСА), фракция 5 ("Sigma", USA) в виде 0.1% раствора в среде Игла.

Инкубирование клеток Лейдига in vitro. Мышей забивали путем декапитации, извлеченные семенники декапсулировали и помещали в среду Игла, насыщенную карбогеном (95%02+5%С02) и содержащую 0.1% БСА. Семенники диспергировали, т.е. последовательно пропускали через набор наконечников для автоматического дозатора объемом 5 см3, выпускные отверстия которых имели постепенно уменьшающиеся диаметры. Полученную суспензию фильтровали через нейлоновый фильтр с величиной отверстий около 90 мкм, клетки осаждали центрифугированием в течение 5 мин при 1000 об/мин. Надосадочную жидкость сливали, клетки ресуспендировали в 1 мл среды Игла. Данная методика позволяет получить суспензию, содержащую 40-50% клеток Лейдига, выживаемость составляет около 90%. Количество клеток Лейдига подсчитывали в камере Горяева с помощью микроскопа с фазово-контрастным объективом (увеличение х400). Их идентифицировали по специфическому ярко-желтому свечению в среде Игла, содержащей феноловый красный (10 г/л). Полученную суспензию клеток разводили средой Игла до рабочей концентрации

таким образом, чтобы в 1 мл ее содержалось: 105 клеток Лейдига -для 60- и 100-суточных животных; 0.75х105 клеток - для 35-суточных и 0.25х103 клеток - для 20-суточных животных. Суспензию клеток в объеме 100 мкл, содержащую соответственно возрасту 10000, 7500 и 2500 клеток Лейдига, инкубировали со 100 мкл препарата. Для определения контрольной продукции клетки инкубировали со 100 мкл среды без стимуляторов. Продукцию тестостерона пересчитывали в нг на 105 клеток Лейдига за 3 часа для всех возрастов.

Количество тестостерона в инкубационной среде определяли радиоиммунологическим методом при помощи [1, 2, 6, 7 3Н]-тестостерона ("Amersham", Санкт-Петербург) и высоко специфической антисыворотки, полученной из Института физиологии РАН им. И.П. Павлова (г. Санкт-Петербург). В эксперименте определено содержание тестостерона в 2804 пробах.

Статистическая обработка результатов. Статистическую обработку материала проводили на основе одно- и двухфакторного дисперсионного анализа, корреляционного анализа и регрессионного анализа с использованием пакета компьютерных программ STATISTICA (версия 5.0). Различия между выборочными средними оценивались с использованием методов множественных сравнений Newman-Kauls или планируемых сравнений, главным образом, при двухфакторном дисперсионном анализе. Использование сравнений в рамках однофакторного анализа дополнительно отмечали. Дальнейшую статистическую обработку материала проводили на основе методов многомерной статистики (метод главных компонент) с использованием пакета компьютерных программ STATISTICA (версия 5.0) и дисперсионного анализа по Райту, запрограммированного в пакете электронных таблиц EXCEL.

Дисперсионный диаллельный анализ. Метод позволяет разложить генотипическую вариансу на вариансу общей комбинационной способности, которая определяется в основном аддитивным действием генов, вариансу специфической комбинационной способности, зависящей от генов с доминантными и эпистатическими эффектами, и на вариансу реципрокных эффектов.

Для каждой из родительских линий (х„) среднее определяется просто ее отклонением (vj от среднего родительского уровня (mv): xii=mv+2vi+ell. Для гибридов 1-го поколения, т.е. для внедиагональных элементов диаллельной матрицы, среднее определяется более сложным образом по уравнению Xij=mv+h+g1+gj+s,J+r,+rJ+r1J+eij и зависит от следующих параметров:

1) от эффекта среднего гетерозиса или среднего доминирования (Ь), который определяется как разность между средним по всем гибридным комбинациям и средним родительским уровнем;

2) от эффектов общей комбинационной способности 1-ой линии (§,), равных среднему проявлению признака в тех гибридных комбинациях, где присутствует данный генотип;

3) от специфической комбинационной способности (з^), равной отклонениям в реципрокных суммах, не описываемых эффектами общей комбинационной способности;

4) от реципрокных эффектов. Последние разлагаются на два эффекта: средний реципрокный эффект ¡-ой линии (г,), равный разности между средним проявлением признака в гибридных комбинациях, в которых данная линия используется как отцовская и материнская, и остаточный реципрокный эффект (ги), который равен отклонениям, не учтенным в средних реципрокных эффектах.

Случайные отклонения еч=1/пу£еик (где Ц=1,...,р; к=1,...,п^) независимы и нормально распределены. При этом налагаются следующие ограничения: ¿б.^О, Егд=0,

Вышеуказанные эффекты рассчитывали для каждого кросса.

Результаты исследований

Результаты дисперсионного анализа как контрольной, так и стимулированной ХГ, цАМФ и прегненолоном продукции тестостерона клетками Лейдига показали, что она существенно изменялась с возрастом и зависела от генотипа (Табл. 2, Рис. 1). Наибольшую среднюю контрольную продукцию тестостерона имели кроссы (С X РТ)Р1 и (С X СВА)Р1, а наименьшую - (СВА X А)Р1 и (А X СВА)Р1 (р<0.05). В возрасте 35 суток контрольная продукция тестостерона кросса (С X РТ)Р1 в 2.3 раза превышала среднее значение продукции остальных 15 кроссов (Р11636=22.74, р<0.00001).

Влияние генетических факторов на контрольную продукцию тестостерона клетками Лейдига значительно модифицировалось в ходе полового созревания мышей. Об этом свидетельствуют изменение степени межгрупповых различий в постнатальном онтогенезе и изменение порядка (ранга) кроссов по контрольной продукции тестостерона в постнатальном онтогенезе (Рис.2а), на что указывает отсутствие достоверных межгрупповых корреляций между показателями контрольной продукции в различные возрастные периоды (Табл. 3).

Продукция тестостерона клетками Лейдига при их стимуляции ХГ, цАМФ и прегненолоном значительно сильнее, чем контрольная, зависела от возраста животного (Табл. 2). При добавлении в инкубационную среду стимуляторов максимальную усредненную по возрасту продукцию имели клетки Лейдига кроссов (С X РТ)Р1, (РТ X С)Р1, а минимальную - кроссов (СВА х А)Р1 и А (р<0.04).

Однако существенное влияние эффекта взаимодействия главных факторов - генотипа и возраста животного (Табл. 2) указывает на значительные изменения характера генетических различий в реактивности клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе. Таким образом, характер наследственных различий в реактивности клеток Лейдига к ХГ, цАМФ и прегненолону в различные периоды постнатального развития претерпевал существенные изменения.

Таблица 2. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа цАМФ- и субстрат-зависимой продукции тестостерона клетками Лейдига в постнатальном онтогенезе в полных диаллельных скрещиваниях между четырьмя инбредными линиями мышей (Ахмерова и др. Генетика. 2002. Т. 38. №2. С. 196-206)

Источник изменчивости Число степеней свободы Средний квадрат Критерий Фишера Уровень значимости

<1Г М Р Р

Контрольная продукция: Генотип Возраст Взаимодействие Случайные отклонения 15 3 45 636 6745.80 32093.07 5117.81 2601.27 2.59 12.34 1.97 0.001 0.00001 0.0002

Продукция, стимулированная ХГ: Генотип Возраст Взаимодействие Случайные отклонения 15 3 45 636 643047 13803300 384525 89595 7.18 154.06 4.29 0.00001 0.00001 0.00001

Продукция, стимулированная цАМФ: Генотип Возраст Взаимодействие Случайные отклонения 15 3 45 636 378335 15440000 368270 108187 3.50 142.71 3.40 0.00001 0.00001 0.00001

Продукция, стимулированная прсгпенолоном: Генотип Возраст Взаимодействие Случайные отклонения 15 3 45 636 2245207 40951800 1485049 328251 6.84 124.76 4.52 0.00001 0.00001 0.00001

В период полового созревания процесс становления стероидогенной функции клеток Лейдига семенников протекал по-разному у 16 изученных нами кроссов: каждый кросс имел свою характерную онтогенетическую динамику продукции тестостерона.

В период 20-35 суток установлено препубертатное повышение стимулированной продукции тестостерона различной интенсивности у 16 диаллельных кроссов. В результате чего в

возрасте 35 суток межгрупповые различия между отдельными

кроссами при стимуляции биосинтеза тестостерона достигли 3-4-кратных величин. Самая высокая продукция тестостерона при действии любого из трех стимуляторов

обнаружена в возрасте 35 суток у кросса (СВА х РТ)Р1. У этого кросса по данному признаку

наблюдается сверхдоминирование.

Анализ генотипических (межгрупповых) корреляций между показателями реактивности клеток Лейдига к различным стимуляторам стероидогенеза не выявил достоверных связей в возрастные периоды 20-35 и 35-60 суток, что подтверждает перераспределение рангов кроссов к 60-м суткам. Корреляции между показателями гормональной активности были выражены только между 60 и 100 сутками после рождения (Табл. 3), т.е. к концу пубертатного периода развития. Именно к 60 суткам после рождения у самцов мышей начинает складываться дефинитивный паттерн наследования гормональной активности клеток Лейдига. Причем в конце полового созревания и у взрослых животных Р1 реципрокные гибриды обеих высоко реактивных и обеих низко реактивных линий имели аналогичную родительским линиям гормональную активность клеток Лейдига: потомки высоко реактивных линий имели также высокие показатели, а потомки низко реактивных линий - низкие.

По степени активации стероидогенеза ХГ, цАМФ и прегненолоном в клетках Лейдига в исследованные возрастные периоды порядок (ранг) кроссов оставался практически одинаковым (Рис. 2, б-г). Следовательно, в каждом исследованном возрастном периоде постнатального онтогенеза нами установлена координированная генетическая изменчивость по трем показателям гормональной активности клеток Лейдига - их цАМФ- и субстрат зависимой продукции тестостерона. Наличие сильных положительных межгрупповых (генотипических) корреляций между всеми тремя показателями их реактивности в изученные возрастные периоды также указывает на координированный генетический контроль гормональной активности клеток Лейдига. В основе этой координации, как и у взрослых животных, может лежать коррелятивная межлинейная

— О—контроль

Возраст (сутки)

Рис. 1. Среднее изменение показателей цАМФ- и субстрат-зависимой реактивности клеток Лейдига по 16 кроссам в постнатальном онтогенезе

изменчивость активностей микросомальных ферментов стероидогенеза (Осадчук, Свечников, 1995, 1998), которая, в свою очередь, может зависеть от координированной экспрессии их генов в исследованные периоды постнатального развития.

Генетический диаллельный анализ гормональной функции клеток Лейдига. Метод главных компонент корреляционной матрицы для каждого из четырех периодов постнатального онтогенеза (20, 35, 60 и 100 суток) выявил, что генетическая изменчивость, соответственно на 91, 87, 83 и 92%, определяется одной компонентой или фактором, что также указывает на координированный генетический контроль их гормональной активности. Поскольку значения факторных нагрузок для выделенного фактора в каждом возрастном периоде оказались высокими и имели положительные значения, то, следовательно, мы можем ввести интегральную оценку - координированную реактивность клеток Лейдига (КРКЛ), что позволит провести генетический анализ гормональной активности клеток Лейдига на основе КРКЛ и значительно облегчит изложение и восприятие материала. При помощи метода главных компонент удалось эффективно, без потери существенной информации сократить размерность анализируемых признаков (нормализация на среднее значение признака по всем кроссам), получить интегральную оценку гормональной активности клеток Лейдига и провести ее генетический анализ.

Значения фактора КРКЛ были вычислены для каждого кросса в каждом возрастном периоде. Как и следовало ожидать, межкроссная вариабельность по выделенным факторам являлась фактически интегральным отражением наследственно обусловленной изменчивости по исследуемым показателям цАМФ-и субстрат-зависимой продукции тестостерона клетками Лейдига in vitro (Рис. 3). Иными словами, динамика координированной реактивности клеток Лейдига, построенной для каждого из 16 кроссов по всем трем стимуляторам, практически совпадает с таковой для межгрупповой изменчивости реактивности клеток Лейдига при действии любого из трех стимуляторов стероидогенеза (Рис. 2, б-г).

Для того чтобы выяснить, какие эффекты детерминируют выявленные онтогенетические особенности генотипической изменчивости, проведен генетический диаллельный анализ гормональной функции клеток Лейдига в критические периоды постнатального онтогенеза (как по трем показателям реактивности клеток Лейдига, так и по их интегральной оценке - КРКЛ), рассчитаны оценки вышеопределенных генотипических эффектов и произведена оценка их значимости по критерию Фишера. Дисперсионный диаллельный анализ показал, что генетическая изменчивость во все исследованные периоды постнатального онтогенеза зависит, главным образам, от межлинейных эффектов

Таблица 3. Матрица парных коэффициентов межгрупповой (генотипической) корреляции между цАМФ- и субстрат-зависимой продукциями тестостерона клетками Лейдига в различные периоды постнаталыюго онтогенеза в полных диаллельных скрещиваниях между четырьмя инбредными линиями мышей (Ахмерова и др. Генетика. 2002. Т. 38. №2. С. 196-206)

Признаки 2 3 4 5 6 7 8 1 9 1 10 И 12 13 14 15 16. Прегн-100

1. Контр.-20 051* 0.13 046 -0 07 0 06 -0.04 0 06 0 23 021 0 16 021 0.20 0 02 -0.10 0.15

2. ХГ-20 0.81"' 0 93"" -0 16 -0 30 -0.33 -0 27 0 12 0.19 0 13 0.13 0.42 0.06 -0.06 0.11

3. цАМФ-20 0.84'" -0.04 -0.42 •0.45 -0 47 -0.12 0 03 0 03 -0 08 0.43 0.10 0.01 0 03

4. Прегн.-20 -0.21 -0.30 -0.38 -0 32 0 26 0 37 031 0.29 0.36 0.17 0.04 0.19

5. Контр.-35 0.06 0.32 0 07 -0.04 -0 18 -0.23 0.04 0.45 0 43 0.37 0.34

6. ХГ-35 0 82'" 0 85"' -0.16 0 15 -0 02 -0.07 -0 01 0.07 0 03 0.05

7. цАМФ-35 0 73" -0 05 0 00 -0 21 -0.15 0.17 0.13 0.03 0 16

8. Прегн.-35 -0.03 0.25 0 13 -0.02 0 08 021 0.11 0 04

9. Контр.-бО 0 60" 0 60" 0.56* 0 20 0 50 0 42 0 61"

10. ХГ-60 0.95'" 0 67" 001 0.55' 0.50* 041

П. цАМФ-60 0.62" -0 06 0.52' 0 52' 0.34

12. Прегн.-бО -0 10 0.45 0 39 0 49

13.Контр.-100 0.54' 0 32 0 45

14. ХГ-100 0.93"' 0 87'"

15. цАМФ-100 0 84'"

Примечание: Контр. - контрольная продукция тестостерона клетками Лейдига у самцов в возрасте 20, 35, 60 и 100 суток. ХГ, цАМФ и Прегн. - продукция тестостерона, стимулированная, соответственно, хорионическнм гонадотропином, дибутирил-цАМФ и прегненолоном в те же временные периоды. * - р<0.05; ** - р<0 01; *** - р<0.001

160 -140120 1008060 40 20 0 -

40 60 60

Возраст (сутки)

" 1S00-12 О

£ 1250 -§

40 60 60 100

Возраст(суткм)

<"> 1500-"2

12501000-

750-

S. 500-

40 60 80

Возраст(сутки)

со 30 00 -

"а

2500

«1 5

«>0 2 0 0 0 -

^ 1500 X

0 1000 ф

1 500 О

■2 о

Возраст(сутки)

Рис.2. Межгрупповые различия в контрольной (а) продукции тестостерона клетками Лейдига и при стимуляции ХГ (б), цАМФ (в) и прегненолоном (г) in vitro в постнатальном онтогенезе у мышей 16 кроссов диаллельной матрицы. Обозначения линий кроссов даны на Рис. 3

(v¡), эффектов общей комбинационной способности (g¡) и остаточных реципрокных эффектов (r¡j) (Табл. 4).

Поскольку, в каждом исследованном периоде постнатального онтогенеза наблюдали коррелятивную межгрупповую изменчивость по всем трем параметрам реактивности клеток Лейдига, то, очевидно, что характер наследования, как этих признаков, так и их интегрального показателя КРКЛ, был практически одинаков.

Поэтому, очевидно, что для дальнейшего изложения результатов достаточно привести данные по КРКЛ (Рис. 3). Для выяснения формирования генетического контроля гормональной функции клеток Лейдига в ходе постнатального развития был проведен анализ онтогенетической изменчивости вышеуказанных генетических эффектов. Оказалось, что онтогенетическая динамика межлинейных эффектов и эффектов общей комбинационной способности очень схожа. Очевидно, что онтогенетический паттерн этих эффектов является главной причиной формирования дефинитивного паттерна наследования гормональной функции клеток Лейдига к концу периода полового созревания (60 суток) и последующего eró поддержания до 100-суточного возраста.

Таблица 4. Результаты дисперсионного диаллельного анализа (данные представлены только по КРКЛ)

Компоненты математической модели Df

Признаки df 3 1 3 4 3 3 для

Источник V| h & S.J г, r¡¡ М,

вариации

1. КРКЛ F 5.06 0.63 9.00 0.82 3.18 5.95 156

20 суток Р 0.002 0.43 0.000 0.44 0.03 0.001

2. КРКЛ F 3.51 2.95 9.19 4.68 1.72 3.17 156

35 суток Р 0.02 0.09 0.000 0.01 0.16 0.03

3. КРКЛ F 1.67 56.59 12.18 1.33 1.33 7.59 147

60 суток Р 0.18 0.000 0.000 0.27 0.27 0.000

4. КРКЛ F 20.03 1.43 28.79 1.95 8.76 6.67 178

100 суток Р 0.000 0.23 0.000 0.15 0.000 0.000

Примечание: КРКЛ - координированная реактивность клеток Лейдига; Б - Б-критерий; Уа - межлинейные эффекты; g¡ - эффекты общей комбинационной способности; гу - остаточные реципрокные эффекты; Ь - гетерозис; - специфическая комбинационная способность; г, - средний реципрокный эффект; г,, - остаточный реципрокный эффект. Достоверные значения (р<0.05) выделены жирным шрифтом.

3,0 •

2,5 ■

2,0 -

1,5 ■

1,0 -

0,5 -

0,0 -

0,5 -

1,оН

1,5-

40 80 80

Возраст (сутки)

-•-(СхРТ)Р1 —— (СхА)П —(СхСВ А )Р 1 -♦-(РТхС)П -А—РТ

х (РТх А )Р ! —*— (РТхС В А)Р 1

---(АхС)Р1

—' — (АхРТ)Р 1 О А

о (АхСВА)П —л— (СВ АхС)Р 1 —V—(СВАхРТ)Р1

о (С В Л х А )Р I

л СВА

Рис. 3. Формирование межгрупповой (генотипической) изменчивости КРКЛ у мышей16 кроссов диаллельной матрицы в постнатальном онтогенезе

Об этом свидетельствует практически одинаковый порядок и динамика данных рассчитанных генетических эффектов между 60 и 100 сутками после рождения (Рис. 4, 5). Как у межлинейных эффектов, так и у эффектов общей комбинационной способности в возрастной период 20-60 суток происходит реверсия значений.

—с

—РТ

20 « 60 80 100 Возраст (сутки)

Рис. 4. Изменение межлинейных эффектов по КРКЛ в постнатальном онтогенезе у мышей

Возраст (сутки)

Рис. 5. Изменение эффектов общей комбинационной способности по КРКЛ в постнатальном онтогенезе у мышей

Межлинейные различия в КРКЛ, появляющиеся в возрастном периоде 60-100 суток после рождения (Рис. 4), повторяются в среднем и у гибридов первого поколения в тот же возрастной

период, что отражено в динамике эффектов общей комбинационной способности (Рис. 5). Этот факт свидетельствует о том, что в

детерминации дефинитивного паттерна наследования КРКЛ большое участие принимает аддитивная генетическая компонента.

В исследуемых

гибридных комбинациях линии РТ и С делают основной вклад в формирование высокой КРКЛ. Линии СВА и А, напротив, обусловливают в

исследованных гибридных комбинациях уменьшение показателей КРКЛ. Вероятно, первые две линии имеют большее количество генов, детерминирующих высокую реактивность клеток Лейдига к стимуляторам стероидогенеза, вторые две линии - гены, детерминирующие низкую реактивность.

Остаточные реципрокные эффекты значительно влияют на формирование КРКЛ на всем протяжении постнатального онтогенеза, однако имеет совершенно иную онтогенетическую динамику (Рис. 6). В препубертатном периоде развития (с 20 по 35 сутки после рождения) у гибридов первого поколения по данным эффектам сохраняется практически одинаковый паттерн генотипической изменчивости. Подтверждением этому служит также высокий коэффициент корреляции между эффектами в возрастном периоде 20-35 суток. Далее, в возрастном периоде 35100 суток, у гибридов первого поколения происходит постепенная реверсия значений остаточных реципрокных эффектов, т.е. изменение направления эффектов на противоположный (Рис. 6). Однако этот процесс по сравнению с межлинейными эффектами и эффектами общей комбинационной способности затягивается во времени и, возможно, заканчивается только к 100 суткам после рождения или позже, т.е. у взрослых животных.

Другие генетические компоненты межгрупповой фенотипической изменчивости (специфическая комбинационная способность, средние реципрокные эффекты и средний гетерозис)

§ 0.8-1

# 0>6

% о."

| 0,2

О 00 Си

| -0,2

о -0,4 О.

0 -0 6

1 -0,8 т

2 -1.о

~(СхРТ)Р1 -~(СхА)Р1 -=-{СхСВА)Р1 -.-<РТхА)Р1 -.-(РТхСВА)Р1 -а-(АхСВА)Р1

20 40 60

Возраст (сутки)

Рис. 6. Изменение ос-таточных реципрокных эффектов по КРКЛ в постнатальном онтогенезе у мышей

вносят меньший вклад в формирование КРКЛ, осуществляя свое влияние лишь в определенные периоды постнатального онтогенеза.

Онтогенетические изменения остаточных реципрокных эффектов свидетельствуют о неаддитивном генном взаимодействии, которое может зависеть от доминантных (внутри одного локуса) и эпистатических (межлокусных) взаимодействий генов в определенных генетических комбинациях.

Таким образом, в целом полученные результаты свидетельствуют о том, что в основе наблюдаемых генотипических различий лежат генетические особенности, которые определяют степень реактивности клеток Лейдига на стимуляторы стероидогенеза в различные возрастные периоды и обусловливают координированное функционирование гипоталамо-гипофизарно-семенникового комплекса в ходе постнатального развития.

Подводя итоги, мы можем заключить, что предложенная модель исследования является лишь первой попыткой анализа и в дальнейшем нуждается в молекулярно-генетических разработках.

ВЫВОДЫ

1. В полных диаллельных скрещиваниях четырех инбредных линий лабораторных мышей выявлены генетические и возрастные различия по контрольной, цАМФ- и субстрат зависимой продукции тестостерона клетками Лейдига в ходе полового созревания.

2. В каждом исследованном возрастном периоде по всем цАМФ-и субстрат зависимым показателям активности клеток Лейдига выявлен одинаковый паттерн наследования и наличие достоверных положительных межкроссных (генотипических) коррелятивных связей, что свидетельствует о координированном генетическом контроле гормональной активности клеток Лейдига.

3. Координированный генетический контроль претерпевал существенные преобразования в ходе полового созревания. Об этом свидетельствуют значительные изменения как характера наследственных различий в реактивности клеток Лейдига к ХГ, цАМФ и прегненолону, так и изменения коррелятивных связей в различные периоды постнатального развития.

4. Диаллельный анализ показал, что характер наследования продукции тестостерона клетками Лейдига в постнатальном онтогенезе является сложным, полигенным и определяется, главным образом, межлинейными эффектами, эффектами общей комбинационной способности и остаточными реципрокными эффектами. Влияние аддитивных генетических компонент преобладает.

зрелой популяции клеток. Этот процесс в основном обусловлен постпубертатной стабилизацией межлинейных эффектов и эффектов общей комбинационной способности.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ахмерова Л.Г., Свечников К.В., Осадчук А.В. Влияние генотипа на формирование гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей //Онтогенез. 2002. Т. 33.№ 4. с. 268-275.

2. Ахмерова Л.Г., Свечников К.В., Осадчук А.В. Значение генотипа в становлении гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе в диаллельных скрещиваниях у лабораторных мышей //Генетика. 2002. Т. 38. №. 2. С. 196-206.

3. Ahmerova L.G., Osadchuk A.V. The role of genotype in the formation of Leydig cell hormone function during postnatal ontogeny in diallele crosses of laboratory mice //16th IMGC, San Antonio, Texas: Abstr. of Intern. Sympos. 2002.P. 79.

4. Osadchuk A.V., Ahmerova L.G., Svechnikov K.V. Genetic control of the Leydig cell responsiveness during the postnatal development in mice //3th Joint Meeting of the British Andrology Society, the British Fertility Sosiety and the Sosiety for Reproduction and Fertility, (Aberdeen, Scotland), Reproduction, 2003, Abstr. Ser. № 30, 038.

5. Ахмерова Л.Г., Осадчук А.В. Диаллельный анализ гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей //III ВОГиС "Генетика в XXI веке: современное состояние и перспективы развития": Тез. докл. научн. конфер. Москва. 2004. Т. II. С. 396.

6. Osadchuk A.V., Ahmerova L.G., Osadchuk L.V., О Shaughnessy P.J. Coordinated expression of microsomal steroidogenic enzyme genes as the main cause of the inherited variation in testicular steroidogenesis in inbred mouse strains //12-th European Workshop on Molecular and cellular Endocrinology of the Testis, Dunblane, Scotland. 2004. C4.

7. Ахмерова Л.Г. Развитие клеток Лейдига //Успехи физиологических наук. 2006. Т. 37. № 4. С. 28-36.

Всего по теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

'О

/' о/

Подписано к печати 15 марта 2007 г

Формат бумаги 60 х 90 1/16. Печ.л.1. Уч.изд.л. 0,7

Тираж 100 экз. Заказ 25

Ротапринт Института ци гологии и генетики СО РАН 630090, Новосибирск, пр.ак.Лаврентьева, 10

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ахмерова, Лариса Григорьевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Онтогенез гипоталамо-гипофизарно-семенниковой системы млекопитающих.

1.1.Пренатальный онтогенез.

1.1.1. Развитие фетальных клеток Лейдига.

1.1.2. Особенности гонадотропной регуляции биосинтеза тестостерона в фетальных клетках Лейдига.

1.1.3. Другие функциональные особенности фетальных клеток Лейдига.

1.2. Постнатальное развитие клеток Лейдига.

1 2 1 Три стадии развития взрослой популяции интерстициальных клеток.

12 11 Предшественники клеток Лейдига (14-28 сутки постнатальной жизни крысы).

12 12 Незрелые клетки Лейдига (28-56 сутки жизни крысы).

1.2.1.3. Взрослые клетки Лейдига (более 56 суток жизни крысы). ^ 2 2 Гормональная регуляция постнатального развития клеток

Лейдига.

1.2.3. Особенности биосинтеза тестостерона в пре- и постнатальном онтогенезе.

1.3. Генетические факторы, запускающие и контролирующие развитие и функционирование семенников.

1.4. Изучение генетически обусловленного полиморфизма андрогенной функции клеток Лейдига.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1.1. Экспериментальные животные.

2.1.2. Характеристика стимуляторов стероидогенеза.

2.1.3. Инкубирование клеток Лейдига in vitro.

2.1.4. Оценка точности метода и тест на разведение при инкубировании клеток Лейдига in vitro.

2.1.5. Радиоиммунологический метод определения тестостерона

2.1.6. Статистическая обработка результатов.

2.1.6.1. Дисперсионный диаллельный анализ.

ГЛАВА 3. СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1. Роль генотипа и возраста в регуляции контрольной и стимулированной продукции тестостерона клетками Лейдига in vitro у мышей.

3.1.1. Влияние возраста на постнатальную динамику контрольной продукции тестостерона клетками Лейдига.

3.1.2. Влияние генотипа на контрольную продукцию тестостерона клетками Лейдига.

3.1.3. Влияние возраста на постнатальную продукцию тестостерона клетками Лейдига при стимуляции ХГ, цАМФ и прегненолоном.

3.1.4. Влияние генотипа на постнатальную продукцию тестостерона клетками Лейдига при стимуляции ХГ, цАМФ и прегненолоном.

3.1.4.1. Особенности реактивности клеток Лейдига разных генотипов в возрасте 20 суток.

3.1.4.2. Особенности реактивности клеток Лейдига разных генотипов в возрасте 35 суток.

3.1.4.3. Особенности реактивности клеток Лейдига разных генотипов в конце периода полового созревания.

3.1.4.4. Особенности реактивности клеток Лейдига разных генотипов в постпубертатном периоде.

3.2. Генетический диаллельный анализ гормональной функции клеток Лейдига.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РУЗУЛЬТАТОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Диаллельный анализ становления гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей"

Актуальность проблемы

В регуляции мужской репродуктивной системы исключительная роль принадлежит стероидному гормону тестостерону, основным местом биосинтеза которого являются клетки Лейдига семенников. На раннем этапе онтогенеза тестостерон оказывает на репродуктивную систему самцов организационное, или морфогенетическое действие, выступая в качестве индуктора половой дифференцировки урогенитального тракта (Hiort, Holterhus, 2000; Nef, Parada, 2000), нейроэндокринной регуляции секреции гонадотропинов, а также областей мозга, принимающих участие в регуляции полового, агрессивного и некоторых других форм поведения (MacLusky et al., 1997). Во взрослом организме тестостерон осуществляет активирующее влияние на поддержание и функционирование репродуктивной системы самцов на самых различных уровнях ее организации: в этот период андрогены в мужском организме абсолютно необходимы для стимуляции определенных этапов сперматогенеза, развития вторичных половых признаков и реализации андроген-зависимых форм поведения (Brain, 1983).

В изучении происхождения, роста и регуляции функционирования клеток Лейдига в пре- и постнатальном онтогенезе млекопитающих за последнее время достигнуты большие успехи. Известно, что в ходе постнатального развития они проходят через определенные этапы развития - клеточной пролиферации и дифференцировки, достигая своей дефинитивной формы (у крыс и мышей) приблизительно к концу периода полового созревания.

Главным фактором, регулирующим этот процесс, является гормон аденогипофиза - лютеинезирующий гормон (ЛГ). Однако, регуляция стероидогенеза в клетках Лейдига - сложный процесс, в который вовлечены практически все уровни гипоталамо-гипофизарно-тестикулярной системы. К тому же, в различные периоды онтогенеза, в ходе сложного "жизненного цикла" клеток Лейдига, значение того или иного уровня регуляции меняется (Tahka, 1986; Saez, 1994; Ge et al., 1996; Huhtaniemi, 1996; Pelliniemi et al., 1996; Lejeune et al., 1998).

Биосинтез тестостерона в клетках Лейдига непосредственно зависит от четырех основных ферментов стероидогенеза: Р450ОбЦ или цитохрома Р450, отщепляющего боковую цепь холестерина; 3|3-гидроксистероиддегидрогеназы (ЗрГСД), цитохрома Р450 17а-гидроксилазы/Сп.го-лиазы, и, наконец, 17-кетостероидредуктазы (17КСР) (Saez, 1994). Установлено, что экспрессия генов, кодирующих ключевые ферменты стероидогенеза, также имеет многоуровневую регуляцию, в которой принимают участие ЛГ, цАМФ, андрогены, ростовые факторы и цитокины, а также многочисленные транскрипционные факторы или "орфановые" ядерные рецепторы: SF1, DAX1, WT1, COUP-TP, члены семейства Sox и другие (Luo et al., 1994; Parker, Schimmer, 1997).

С одной стороны, для исследования стероидогенной функции семенников широко используется метод инкубации клеток Лейдига in vitro (Bilinska, Szoitys, 1981; Chase, Payne, 1983; Ge et al., 1999; Sultana et al., 2000). С другой стороны, использование моделей инбредных линий животных с известными функциональными характеристиками клеток Лейдига дает возможность оценить влияние генетических факторов на исследуемые эндокринные показатели.

Ранее, в исследованиях на клетках Лейдига у мышей шести инбредных линий (РТ, YT, DD, C57BL/6J, А/Не и СВA/Lac), была выявлена межлинейная изменчивость по цАМФ- и субстрат-зависимой продукции тестостерона, которая носила координированный характер, и в ее основе лежала коррелятивная изменчивость по четырем активностям микросомальных ферментов стероидогенеза (Осадчук, Свечников, 1994, 1995, 1998).

Очевидно, что гормональная функция гонад - это сложный фенотипический признак, характер наследования и формирование которого в ходе онтогенеза может зависеть как от стадии постнатального онтогенеза, в частности, от стадии дифференцировки клеток Лейдига, так и от множества других регуляторных процессов. В свою очередь, каждый из этих процессов определяется функционированием ряда генов. В основе наследственной изменчивости гормональной функции мужской репродуктивной системы может лежать генетическая изменчивость по любому из звеньев гипоталамо-гипофизарно-семенникового комплекса. Поэтому, изучение генетического контроля гормональной функции мужских гонад и, в частности, формирования наследственной изменчивости в ходе постнатального развития, является фундаментальной задачей в решении проблемы генетической детерминации репродуктивной функции.

В данной работе, с целью изучения процесса формирования дефинитивного паттерна наследования гормональной функции клеток

Лейдига в ходе постцатального^развития у контрастных по андрогены зависимым признакам линидм мышей, проведено исследование различных цАМФ- и субстрат-зависимых звеньев биосинтеза тестостерона клетками Лейдига in vitro и изучение формирования генетических компонент фенотипической изменчивости по продукции тестостерона клетками Лейдига при действии различных стимуляторов стероидогенеза.

Цель и задачи исследования

Цель настоящей работы заключалась в выявлении возрастных закономерностей и межлинейных особенностей формирования гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе в критические периоды развития и в выяснении генетического контроля этого процесса у 16 кроссов диаллельной матрицы между 4 линиями лабораторных мышей, контрастных по гормональной активности клеток Лейдига взрослых самцов.

В связи с этим мы поставили перед собой следующие задачи:

2. Изучить формирование наследственных различий по гормональной реактивности клеток Лейдига по их цАМФ- и субстрат-зависимой продукции тестостерона при половом созревании.

Научная новизна исследования

В данном исследовании впервые на основе системного подхода к изучению гормональной активности клеток Лейдига в сочетании с генетическим диаллельным анализом установлены существенные наследственно обусловленные различия по гормональной функции клеток Лейдига при половом созревании. Важным фактом является координированный генетический контроль всех трех изученных показателей гормональной активности клеток Лейдига, что отражает их цАМФ- и субстрат-зависимую реактивность. Установлено, что в ходе постнатального развития показатели стероидогенной активности клеток Лейдига претерпевают существенные и индивидуальные для каждой линии (кросса) изменения, достигая своей дефинитивной формы лишь к возрасту двух месяцев, что связано с окончанием полового созревания. Настоящую работу следует рассматривать как пионерскую в данной области исследования, поскольку впервые проведен генетический анализ характера наследования особенностей функционирования гормональной активности клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе в ходе полового созревания.

Теоретическая и практическая значимость исследования

Полученные результаты развивают теоретическое представление о закономерностях развития в онтогенезе гипоталамо-гипофизарно-тестикулярной системы, функциональной активности клеток Лейдига при половом созревании и особенностях характера наследования гормональной функции клеток Лейдига. Исследования выполнены на стыке наук - генетики и физиологии (эндокринологии). В работе было использовано сочетание методов этих дисциплин: различные линии животных и генетический метод анализа и изучение гормональной активности интерстициальных клеток в постнатальном онтогенезе при инкубировании клеток in vitro.

Вклад автора

Выполнение большого по объему эксперимента проводилось коллективно, вместе с тем, основная часть работы, касающаяся выращивания и подготовки экспериментальных животных и оценки гормональной активности их клеток Лейдига, проведена автором самостоятельно. Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам лаборатории эндокринологической генетики: к.б.н. Свечникову К.В. за неоценимую помощь в освоении методики по выделению, подсчету и инкубированию клеток Лейдига, старшему лаборанту Никитиной О.Н. за существенную практическую помощь в работе. Особую благодарность автор выражает своему руководителю и заведующему лабораторией к.б.н. Осадчуку А.В. за четкую постановку научной задачи, разработку планов экспериментов, оригинальных методов статистической обработки и помощь в их освоении при обсчете материала.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объём работы

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Ахмерова, Лариса Григорьевна

ВЫВОДЫ

1. В полных диаллельных скрещиваниях четырех инбредных линий лабораторных мышей выявлены генетические и возрастные различия по контрольной, цАМФ- и субстрат-зависимой продукции тестостерона клетками Лейдига в ходе полового созревания.

2. В каждом исследованном возрастном периоде по всем цАМФ- и субстрат-зависимым показателям активности клеток Лейдига выявлен одинаковый паттерн наследования и наличие достоверных положительных межкроссных (генотипических) коррелятивных связей, что свидетельствует о координированном генетическом контроле гормональной активности клеток Лейдига.

5. Становление дефинитивного паттерна наследования показателей реактивности клеток Лейдига происходит к концу полового созревания, что совпадает с формированием взрослой зрелой популяции клеток. Этот процесс в основном обусловлен постпубертатной стабилизацией межлинейных эффектов и эффектов общей комбинационной способности.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ахмерова, Лариса Григорьевна, Новосибирск

1. Ахмерова Л.Г., Свечников К.В., Осадчук А.В. Значение генотипа в становлении гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе в диаллельных скрещиваниях у лабораторных мышей // Генетика. 2002. Т. 38. № 2. С. 196-206.

2. Бриндак О.И., Алешин В.Б., Чаба Д., Добоци О. Чувствительность клеток Лейдига зародышей кролика к действию различных гормонов гипофиза // Бюл. эксперим. биол. мед. 1989. № 1. С. 91-93.

3. Бусыгина Т.В., Игнатьева Е.В., Осадчук А.В. Консенсус сайта связывания транскрипционного фактора SF1 и его потенциальные сайты в 5'-фланкирующих районах генов ферментов стероидогенеза 3PHSDI и Сур 17 мыши // Биохимия.2003. Т. 68. Вып. 4. С. 467-476.

4. Бусыгина Т.В. Генетические, средовые и молекулярные аспекты регуляции стероидогенной функции семенников у лабораторных мышей: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Н.,2004. 17 с.

5. Вингендер Э. Классификация транскрипционных факторов эукариот // Мол. биол. 1997. Т. 31. № 4. С. 584-600.

6. Дегтярь В.Г., Кушлинский Н.Е. Регулятор действия стероидов в тканях животных и человека За-гидроксистероиддегидрогеназа // Успехи совр. биол. 2002. Т. 122. № 1. С. 84-94.

7. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы патохимии: Учебник для студентов медицинских ВУЗов. ЭЛБИ-СПб, 2001. - 688с.

8. Зорина З.А., Полетаева И.И., Резникова Ж.И. Основы этологии и генетики поведения: Учебник. М.: Изд. МГУ, 1999. - 383 с.

9. Липпе Б. Нарушения половой дифференцировки // Эндокринология / Под ред. Лавина Н.М. М.: Практика, 1999. С. 279-295.

10. Лоу Л., Вонг К. Нарушения полового развития у мальчиков // Эндокринология / Под ред. Лавина Н.М. М.: Практика, 1999. С. 341-346.

11. Науменко Е.В., Осадчук А.В., Серова Л.И., Шишкина Г.Т. Генетико-физиологические механизмы регуляции функций семенников. Новосибирск: Наука, 1983. - 203 с.

12. Осадчук А.В., Заславский А.Е., Маркель А.Л. Метод оценки комбинационной способности линий при неравномерном комплексе диаллельных скрещиваний // Математические модели генетических систем. Новосибирск: ИЦиГ СО АН СССР, 1976. С. 149-164.

13. Осадчук А.В. Микроэволюционные основы функционирования адренокортикальной и половой систем // Онтогенетические и генетико-эволюционные аспекты нейроэндокринной регуляции стресса / Под ред. Науменко Е.В. и др. Новосибирск: Наука, 1990. С. 160-170.

14. Осадчук А.В., Свечников К.В. Генетические основы аденилатциклазной регуляции продукции тестостерона клетками Лейдига лабораторных мышей // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 1994. Т. 118. №8. С. 177-180.

15. Осадчук А.В., Свечников К.В. Генетический контроль стероидогенеза в клетках Лейдига лабораторных мышей // Доклады Академии наук. 1995. Т. 343. № 2. С. 281-283.

16. Осадчук А.В., Свечников К.В. Генетический контроль активностей микросомальных ферментов стероидогенеза в клетках Лейдига инбредных линий мышей // Генетика. 1998. Т. 34. № 9. С. 1277-1285.

17. Резников А.Г. Методы определения гормонов. Киев: Наукова Думка, 1980. - 400 с.

18. Смирнов А.Ф. Молекулярно-генетические механизмы первичной детерминации пола у млекопитающих // Соросовский Образовательный журнал. 1997. Т. 14. № 1. С. 2634.

19. Теппермен Дж., Теппермен X. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. Вводный курс: Пер. с англ. / Под ред. Я.И. Ажипы. М: Мир, 1989. 656 с.

20. Турбин Н.В., Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Диаллельный анализ в селекции растений. Минск.: Наука и техника, 1974. -184 с.

21. Чард Т. Радиоиммунологические методы. М: Мир, 1990. 246 с.

22. Achermann J.С., Jameson J.L. Fertility and infertility: genetic contributions from the hypothalamic-pituitary-gonadal axis // Mol. Endocrinol. 1999. Vol. 13. № 6. P. 812-818.

23. Adham I.M., Emmen J.M.A., Engel W. The role of the testicular factor androgen and Insl3 in establishing the gonadal position // J. Reprod. Fertil. 2000. Abstr. series № 25. P. 33-34.

24. Almadhidi J., Seralini G.E., Fresnel J., Silberzahn P., Gaillard J.L. Immunohistochemical localization of cytochrome-P450 aromatase in equine gonads // J. Histochem. Cytochem. 1995. Vol. 43. P. 571-577.

25. Arango N.A., Lovell-Badge R., Behringer R. Targeted mutagenesis of the endogenous mouse Mis gene promoter: in vivo definition of genetic pathways of vertebrate sexual development 11 Cell. 1999. Vol. 99. № 12. P. 409-419.

26. Baker P.J., Sha J.H., О Shaughnessy P.J. Localisation and regulation of 17p-hydroxysteroid dehydrogenase type 3 mRNA during development in the mouse testis // Mol. Cell. Endocrinol. 1997. Vol. 133. № 2. P. 127-133.

27. Baker P.J., Sha J.A., McBride M.W. Peng L., Payne A.H., О Shaughnessy P.J. Expression of 3|3-hydroxysteroid dehydrogenase type I and type VI isoforms in the mouse testis during development // Eur. J. Biochem. 1999. Vol. 260. № 3. P. 911-917.

28. Baker P.J., O'Shaughnessy P.J. Role of gonadotrophins in regulating numbers of Leydig and Sertoli cells during fetal andpostnatal development in mice // Reproduction. 2001. Vol. 122. № 2. P. 227-234.

29. Barreiro M.L., Tena-Sempere M. Ghrelin and reproduction: a novel signal linking energy status and fertility? // Mol. Cell. Endocrinol. 2004. Vol. 226. № 1-2. P. 1-9.

30. Behlke M.A., Bogan J.S., Beer-Romero P., Page D.C. Evidence that the SRY protein is encoded by single exon on the human Y chromosome // Genomics. 1993. Vol. 17. P. 736-739.

31. Benton L., Shan L-X., Hardy M.P. Differentiation of adult Leydig cells // J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 1995. Vol. 53. № 1-6. P. 61-68.

32. Berridge M.J. Inositol trisphosphate and diacylglycerol as second messengers // Biochem. J. 1984. Vol. 220. № 2. P. 345-360.

33. Bilinska В., Szoltys M. Effect of LH and FSH on testosterone release from cultured Leydig cells // Endocr. Exper. 1981. Vol. 15. P. 251-257.

34. Booth W.D. Changes with age in the occurrence of C19 steroids in the testis and submaxillary gland of the boar // J. Reprod. Fertil. 1975. Vol. 42. P. 459-472.

35. Brain P.F. Pituitary-gonadal influences on social agression // Hormones and aggressive behavior / Eds. Svare B.B. New York: Plenum Press, 1983. P. 3-25.

36. Butterwick R.F., McConnell M., Markwell P.J., Watson T.D.G. Influence of age and sex on plasma lipid and lipoprotein concentration and associated enzyme activities in cats // Am. J. Vet. Res. 2001. Vol. 62. № 3. P. 331-336.

37. Cao Q.P., Gaudette M.F., Robinson D.H., Crain W.R. Expression of the mouse testis-determining gene Sry in male preimplantation embryos // Mol. Reprod. Dev. 1995. Vol. 40. P. 196-204.

38. Caron K.M., Clark B.J., Ikeda Y., Parker K.L. Steroidogenic factor 1 acts at all levels of the reproductive axis // Steroids. 1997. Vol. 62. P. 53-56.

39. Catt K.J., Harwood J.P., Clayton R.N., Davies T.F., Chan V., Katikineni M., Nozu K., Dufau M.L. Regulation of peptide hormone receptors and gonadal steroidogenesis // Recent Prog. Horm. Res. 1980. Vol. 36. P. 557-622.

40. Cattanach B.M., Iddon C.A., Charlton H.M., Chiappa S.A., Fink G. Gonadotrophin-releasing hormone deficiency in a mutant mouse with hypogonadism // Nature. 1977. Vol. 269. № 5626. P. 338-340.

41. Charest N.J., Zhou Z.X., Lubahn D.B., Olsen K.L., Wilson E.M., French F.S. A frameshift mutation destabilizes androgen receptor messenger RNA in the Tfm mouse // Mol. Endocrinol. 1991. Vol. 5. P.573-581.

42. Chase D.J., Payne A.H. Changes in Leydig cell function during sexual maturation in the mouse // Biol. Reprod. 1983. Vol. 29. P. 1194-1200.

43. Chen S., Besinan M.J., Sparkes R.S., Zollman S., Iklisak T. Human aromatase: cDNA cloning, southern blot analysis, and assignment of the gene to chromosome 15 // DNA Cell Biol. 1988. Vol. 7. P. 27-38.

44. Chubb C., Ewing L.L. Steroid secretion by sexually immature rat and rabbit testes perfused in vitro II Endocrinology. 1981. Vol. 109. P. 1999-2003.

45. Chubb C., Desjardins C. Steroid secretion by mouse testes perfused in vitro II Am. J. Physiol. 1983. Vol. 244. E575-E580.

46. Codesal J., Regadera J., Nistal M., Regadera-Sejas J., Paniagua R. Involution of human fetal Leydig cells. An immunohistochemical, ultrastructural and quantitative study // J. Anat. 1990. Vol. 172. P. 103-114.

47. Crawford P.A., Polish J.A., Ganpule G., Sadovsky Y. The activation function-2 hexamer of steroidogenic factor-1 is required, but not sufficient for potentiation by SRC-1 // Mol. Endocrinol. 1997. Vol. 11. № 11. P. 1626-1635.

48. Crawford P.A., Dorn C., Sadovsky Y., Milbrandt J. Nuclear receptor DAX1 recruits nuclear receptor corepressor N-CoR to steroidogenic factor 1 // Mol. Cell Biol. 1998. Vol. 18. № 5. P. 2949-2956.

49. Dohler K.D., Wuttke W. Changes with age in levels of serum gonadotropins, prolactin and gonadal steroids in prepubertal male and female rats // Endocrinology. 1975. Vol. 97. P. 898-907.

50. Dupont E., Labrie F., Luu-The V., Pelletier G. Ontogeny of 3(3-hydroxysteroid dehydrogenase/A5-A4-isomerase (3P-HSD) in rat testis as studied by immunocytochemistry // Anatomical Embriology. 1993. Vol. 187. P. 583-589.

51. Eckstein В., Borut A., Cohen S. Metabolic pathways for androstanediol formation in immature rat testis microsomes // Biochemica Acta. 1987. Vol. 924. P. 1-6.

52. El-Gehani F., Zhang F-P., Pakarinen P., Rannikko A., Huhtaniemi I. Gonadotropin-independent regulation of steroidogenesis in the fetal rat testis // Biol. Reprod. 1998. Vol. 58. P. 116-123.

53. Evans R. The steroid and thyreoid hormone receptors superfamily // Science. 1988. Vol. 240. P. 889-895.

54. Feldman S.C., Bloch E. Developmental pattern of testosterone synthesis by fetal rat testes in response to luteinizing hormone // Endocrinology. 1978. Vol. 102. P. 999-1007.

55. Feltus F.A., Groner В., Melner M.H. Stat5-mediated regulation of the human type II 3beta-hydroxysteroid dehydrogenase/delta5-delta4 isomerase gene: acti-vation by prolactin // Mol. Endocrinol. 1999. Vol. 13. № 7. P. 1084-1093.

56. Frigeri C., Tsao J., Cordova M., Schimmer B.P. A polymorphic form of steroidogenesis Factor-1 is associated with adrenocorticotropin resistance in Y1 mouse adrenocortical tumor cell mutants // Endocrinology. 2002. Vol. 143. № 10. P. 4031-4037.

57. Ge R.S., Shan L.X., Hardy M.P. Pubertal development of Leydig cells // The Leydig cell / Eds. Payne A.H., Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cacher River Press. 1996. P. 159-174.

58. Ge R.S., Hardy D.O., Catterall J.F., Hardy M.P. Opposing changes in 3alpha-hydroxysteroid dehydrogenase oxidative and reductive activities in rat Leydig cells during pubertal development // Biol. Reprod. 1999. Vol. 60. № 4. P. 855-860.

59. Ge R.S., Dong Q., Sottas C.M., Papadopoulos V., Zirkin B.R., Hardy M.P. In search of rat stem Leydig cells: Identification, isolation, and lineage-specific development // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2006. Vol. 103. № 8. P. 2719-2724.

60. Gnessi L., Emidi A., Jannini E.A., Carosa E., Maroder M., Arizzi M., Ulisse S., Spera G. Testicular development involves the spatiotemporal control of PDGFs and PDGF receptors geneexpression and action // J. Cell Biol. 1995. Vol. 131. № 4. P. 11051121.

61. Gnessi L., Fabbri A., Spera G. Gonadal peptides as mediators of development and functional control of the testis: an integrated system with hormones and local environment // Endocrine Reviews. 1997. Vol. 18. № 4. P. 541-609.

62. Gondos В., Rao A., Ramachandran J. Effects of antiserum to luteinizing hormone on the structure and function of rat Leydig cells // J. Endocr. 1980. Vol. 87. P. 265-270.

63. Graves J.A. Interaction between SRY and SOX genes in mammalian sex determination // Bioassays. 1998. Vol. 20. P. 264269.

64. Grifflng B.A generalized treatment of the use of diallel crosses in quantitative inheritance // Heredity. 1956. Vol. 10. Part 1. P. 31-50.

65. Hacker A., Capel В., Goodfellow P., Lovell-Badge R. Expression of Sry, the mouse sex determining gene // Development. 1995. Vol. 121. P. 1603-1614.

66. Hagg C.M., Donahoe P.K. Regulation of sexual dimorphism in mammals // Physiological Reviews. 1998. Vol. 78. № 1. P. 1-33.

67. Hall P.F., Sozer С.С., Eik-Nes K.B. Formation of degydroepiandrosterone during in vivo and in vitro biosynthesis of testosterone by testicular tissue // Endocrinology. 1964. Vol. 74. P. 35-43.

68. Hammer M., Petersson F. Testosterone production in vitro in human testicular tissue // Andrologia. 1986. Vol. 18. P. 196-200.

69. Hanley N.A., Rainey W.E., Wilson D.I., Ball S.G., Parker K.L. Expression profiles of SF1, DAX1, and CYP17 in the human fetal adrenal gland: potential interactions in gene regulation // Mol. Endocrinol. 2001. Vol. 15. № 1. P. 57-68.

70. Hardy M.P., Zirkin B.R., Ewing L.L. Kinetic studies on the development of the adult population of Leydig cells in testes of the pubertal rat//Endocrinology. 1989. Vol. 124. P. 762-770.

71. Hardy M.P., Kelce W.R., Klinefelter G.R., Ewing L.L. Differentiation of Leydig cell precursors in vitro: role for androgen //Endocrinology. 1990. Vol. 127. P. 488-490.

72. Hardy M.P., Kirby J.D., Hess R.A., Cooke P.S. Leydig cells increase their numbers but decline in steroidogenic function in the adult rat after neonatal hypothyroidism // Endocrinology. 1993. Vol. 132. P. 2417-2420.

73. Hayman B.I. The theory and analysis of diallel crosses II // Genetics. 1958. Vol. 43. P. 63-85.

74. Hiort O., Holterhus P.M. The molecular basis of male sexual differentiation // Eur. J. Endocrinol. 2000. Vol. 142. № 2. P. 101110.

75. Honda S.-I., Morohashi K.-I., Nomura M., Nomura M., Takeya H., Kitajima M., Omura T. Ad4BP regulating steroidogenic P-450 gene is a member of steroid hormone receptor superfamily // J. Biol. Chem. 1993. Vol. 268. P. 7494-7502.

76. Huhtaniemi I., Warren D.W., Catt K.J. Functional maturation of rat testis Leydig cell // Ann. N. Y. Sci. 1984. Vol. 438. P. 283-303.

77. Huhtaniemi I.Т., Rajaniemi H.J., Catt K.J. Kinetic and autoradiographic studies on binding of hCG to the testicular LH receptors of neonatal rats // J. Reprod. Fertil. 1985. Vol. 78. P. 7382.

78. Huhtaniemi I.T. Ontogeny of Luteinizing hormone action in the male // The Leydig Cell / Eds Payne A.H., Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cache River Press. 1996. P. 365-381.

79. Ikeda Y., Lala D.S., Luo X., Kim E., Moisan M.-P., Parker K.L. Characterization of the mouse FTZ-F1 gene, which encodes a key regulator of steroid hydroxylase gene expression // Mol. Endocrinol. 1993. Vol. 7. P. 852-860.

80. Ikeda Y., Shen W.H., Ingraham H.A., Parker K.L. Developmental expression of mouse steroidogenic factor 1, an essential regulator of the steroid hydroxylases // Mol. Endocrinol. 1994. Vol. 8. P. 654-662.

81. Ingraham H.A., Lala D.S., Ikeda Y., Luo X., Shen W.H., Nachtigal M.W., Abbud R., Nilson J.H., Parker K.L. The nuclear receptor SF-1 acts at multiple levels of the reproductive axis // Genes. Dev. 1994. Vol. 8. № 19. P. 2302-2312.

82. Ito M., Yu R.N., Jameson J.L. Steroidogenic factor-1 contains a carboxy-terminal transcriptional activation domain that interacts with steroid receptor coactivator-1 // Mol. Endocrinol. 1998. Vol. 12. № 2. P. 290-301.

83. Jackson A.F., O'Leary P.O., Ayers M.M., de Kretser D.M. The effects of ethylene dimethanesulphonate (EDS) on rat Leydig cells: evidence to support a connective tissue origin of Leydig cells // Biol. Reprod. 1986. Vol. 35. P. 425-437.

84. Jinks J.L., Broadhurst P.L. Diallel analysis of litter size and body weight in rats // Heredity. 1963. Vol. 18. № 3. P. 319-336.

85. Keeney D.S., Sprando R.L., Robaire В., Zirkin B.R., Ewing L.L. Reversal of long-term LH deprivation on testosterone secretion and Leydig cell volume, number and proliferation in adult rats // J. Endocrinol. 1990. Vol. 127. P. 47-58.

86. Kempthorne O. The theory of the diallel cross // Genetics. 1956. Vol. 41. №4. P. 451-459.

87. Kendall S.K., Samuelson L.C., Saunders T.L., Wood R.I., Camper S.A. Targeted disruption of the pituitary glycoprotein hormone alpha-subunit produces hypogonadal and hypothyroid mice // Genes Dev. 1995. Vol. 9. № 16. P. 2007-2019.

88. Kerr J.B., Knell C.M. The fate of fetal Leydig cells during the development of the fetal and postnatal rat testis // Development. 1988. Vol. 103. № 3. P. 535-544.

89. Khan S.A., Khan S.J., Dorrington J.H. Interleukin-1 stimulates deoxyribonucleic acid synthesis in immature rat Leydig cells in vitro // Endocrinology. 1992 a. Vol. 131. P. 1853-1857.

90. Khan S.A., Teerds K., Dorrington J.H. Grows factor requirements for DNA synthesis by Leydig cells from the immature rat // Biol. Reprod. 1992 6. Vol. 46. P. 335-341.

91. Khandwala H.M., McCutcheon L.E., Flyvbjerg A., Friend K.E. The effects of Insulin-like growth factors on tumorigenesis and neoplastic growth // Endocrine reviews. 2000. Vol. 21. № 3. P. 215-244.

92. Klinefelter G., Kelce W.R. Leydig cell responsiveness to hormonal and nonhormonal factors in vivo and in vitro II The Leydig cell / Eds. Payne A.H., Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cache River Press. 1996. P. 536-553.

93. Koopman P., Munsterberg A., Capel В., Vivian N., Lovell-Badge R. Expression of a candidate sex-determining gene during mouse testis differentiation // Nature. 1990. Vol. 348. № 6300. P. 450-452.

94. Kuopio Т., Tapanainen J., Pelliniemi L.J., Huhtaniemi I. Developmental stages of fetal-type Leydig cells in prepubertal rats //Development. 1989. Vol. 107. P. 213-220.

95. Kuwata M., Yamada M., Tamai M., Kitamura Y., Matsumoto K. Progesterone metabolism in vitro by testes from germ cell-free mice of different ages // Biochim. Biophys. Acta. 1977. Vol. 486. P. 127-135.

96. Lavorgna G., Ueda H., Clos J., Wu C. FTZ-F1, a steroid hormone receptor-like protein implicated in the activation of fushi tarazu // Science. 1991. Vol. 252. P. 848-851.

97. Le Goascogne С., Sannes N., Gouezou M., Baulieu E.E., Robel P. Suppressed expression of the cypochrome P450cl7a protein in the testicular feminised (Tfm) mouse testes // J. Endocrinol. 1993. Vol. 139. P. 127-130.

98. Lei Z.M., Mishra S., Zou W., Xu В., Foltz M., Li X., Rao Ch.V. Targeted disruption of Luteinizing Hormone/Human Chorionic Gonadotropin receptor gene // Mol. Endocrinol. 2001. Vol. 15. № 1. p. 184-200.

99. Lejeune H., Habert R., Saez J.M. Origin, proliferation and differentiation of Leydig cells // J. Mol. Endocrinol. 1998. Vol. 20. P. 1-25.

100. Li L.A., Lala D., Chung B.C. Function of steroidogenic factor 1 (SF1) ligand-binding domain in gene activation and interaction with API // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. Vol. 250. № 2. P. 318-320.

101. Luo X.R., Ikeda Y.Y., Parker K.L. A cell-specific nuclear receptor is essential for adrenal and gonadal development and sexual differentiation // Cell. 1994. Vol. 77. № 4. P. 481-490.

102. MacLusky N.J., Bowlby D.A., Brown T.J., Peterson R.E., Hochberg R.B. Sex and the developing brain: suppression of neuronal estrogen sensitivity bydeve-lopmental androgen exposure //Neurochem. Res. 1997. Vol. 22. № 11. P. 395-414.

103. Mangelsdorf D.J., Thummel C., Beato M., Herrlich P., Schutz G., Umesono K., Blumberg В., Kastner P., Mark M.,

104. Chambon P., Evans R.M. The nuclear receptor superfamily: the second decade // Cell. 1995. Vol. 83. P. 835-839.

105. McKinney T.D., Desjardins C. Postnatal development of the testis, fighting behavior and fertility in house mice // Biol. Reprod. 1973. Vol. 9. P. 279-294.

106. Mendis-Handagama S.M.L.C., Ariyaratne H.B.S., Teunissen K.R., van Manen, Haupt R.L. Differentiation of adult Leydig cells in the neonatal rat testis is arrested by hypothyroidism // Biol. Reprod. 1998. Vol. 59. P. 351-357.

107. Miller W.L. Molecular biology of steroid hormone synthesis // Endocr. Rev. 1988. Vol. 9. № 3. P. 295-318.

108. Moore A., Findlay K., Morris I.D. In vitro DNA synthesis in Leydig and other interstitial cells of the rat testis // J. Endocrinology. 1992. Vol. 134. P. 247-256.

109. Mori H., Christensen A.K. Morphometric analysis of Leydig cells in the normal rat testis // J. Cell. Biol. 1980. Vol. 84. № 2. P. 340-354.

110. Mori H., Shimizu D., Fukunishi R., Christensen A.K. Morphometric analysis of testicular Leydig cells in normal adult mice // Anat. Rec. 1982. Vol. 204. № 4. P. 333-339.

111. Morohashi K., Hatano 0., Nomura M., Takayama К., Hara M., Yoshii H., Takakusu A., Omura T. Function and distribution of a steroidogenic cell-specific transcription factor, Ad4BP // J. Steroid. Biochem. Mol. Biol. 1995. Vol. 53. P. 81-88.

112. Morris I.D., Phillips D.M., Bardin C.W. Ethylene dimethane sulfonate destroys Leydig cells in rat testis // Endocrinology. 1986. Vol. 118. P. 709-719.

113. Murono E.P. Maturational changes in steroidogenic enzyme activities metabolizing testosterone and dihydrotestosterone in two populations of testicular interstitial cells // Acta Endocrinol. (Copenh.). 1989. Vol. 121. P. 477-483.

114. Murono E.P. Differential regulation of steroidogenic enzymes metabolizing testosterone or dihydrotestosterone by human chorionic gonadotropin in cultured rat neonatal interstitial cells // Acta Endocrinol. (Copenh.). 1990. Vol. 122. P. 289-295.

115. Murphy L., Jeffcoate L.A., О Shaughnessy P.J. Abnormal Leydig cell development at puberty in the androgen-resistant Tfm mouse // Endocrinology. 1994. Vol. 135. P. 1372-1377.

116. Nachtigal M.W., Hirokawa Y., Enyeart-Van Houten D.L., Flanagan J.N., Hammer G.D., Ingraham H.A. Wilms' tumor 1 and DAX1 modulate the orphan nuclear receptor SF1 in sex-specific gene expression // Cell. 1998. Vol. 93. № 3. P. 445-454.

117. Nef S., Parada L.F. Hormones in male sexual development // Genes Dev. 2000. Vol. 14. № 24. P. 3075-3086.

118. Nguyen A.P., Chandorkar A., Gupta C. The role of Growth hormone in fetal mouse reproductive tract differentiation // Endocrinology. 1996. Vol. 137. № 9. P. 3659-3666.

119. Nitta H., Bunick D., Hess R.A., Janulis L., Newton S.C., Millette C.F., Osawa Y., Shizuta Y., Toda K., Bahr J.M. Germ cells of the mouse testis express P450 aromatase // Endocrinology. 1993. Vol. 132. P. 1396-1401.

120. Nolan C.J., Payne A.H. Genotype at the P450scc locus determines the amount of P450scc protein and maximal testosterone production in mouse Leydig cells // Mol. Endocrinol. 1990. Vol. 4. P. 1459-1464.

121. Osadchuk A.V., Svechnikov K.V. Coordinated genetic control of microsomal steroidogenic enzyme activities in mouse Leydig cells // Europ. J. Endocrinology. 1994. Vol. 130. Suppl. 2. P. 170.

122. Osadchuk A.V., Svechnikov K.V., Ahmerova L.G. A four-locus least squares linear model of testosterone production by Leydig cell in mice // 13 th International Mouse Genome Conference. Philadelphia, PA., US, 1999. Abstract E24.

123. Osadchuk A.V., Svechnikov K.V., Ahmerova L.G. A four-locus inheritance of testosterone production by Leydig cell in mice // J. Reprod. Fertil. 2000. Abstr. series № 25. P. 34.

124. Osadchuk A.V., Svechnikov K.V., Ahmerova L.G., Kozlova

125. O.N. & Huhtaniemi I. Gene net reconstruction based on multipleanalysis of diallel cros-ses: genetic architecture of hypothalamictfipituitary-testicular axis in male mice //15 International mouse genome conference. Edinburgh, Scotland. 2001. P. 79.

126. О Shaughnessy P.J. Steroidogenic enzyme activity in the hypogonadal (hpg) mouse testis and effect of treatment with luteinizing hormone // J. Steroid. Biochem. Molec. Biol. 1991. Vol. 39. P. 921-928.

127. О Shaughnessy P.J, Murphy L. Steroidogenic enzyme activity in the rat testis following Leydig cell destruction by ethylene-1, 2-dimethanesulphonate and during subsequent Leydig cell regeneration//J. Endocrinol. 1991. Vol. 131. P. 451-457.

128. OShaughnessy P.J., Willerton L., Baker P.J. Changes in Leydig cell expression during development in the mouse // Biol. Reprod. 2002. Vol. 66. № 4. P. 966-975.

129. Pakarinen P., Vihko K.K., Voutilainen R., Huhtaniemi I. Differential response of LH receptor and steroidogenic enzyme gene expression to hCG stimulation in the neonatal and adult rat testis // Endocrinology. 1990. Vol. 127. P. 2469-2474.

130. Parker K.L., Schimmer B.P. Steroidogenic factor 1: determinant of endocrine development and function // Endocr. Rev. 1997. Vol. 18. №3. P. 361-377.

131. Payne A.H., Kelch R.P., Musich S., Halpern M.E. Intratesticular site of aromatization in the human // J. Clin. Endocrinol. Metab. 1976. Vol. 42. P. 1081-1087.

132. Payne A.H. Hormonal regulation of cytochrome P-450 enzymes, cholesterol side-chain cleavage and 17a-hydroxylase/Cn. 20 lyase in Leydig cells // Biol. Reprod. 1990. Vol. 42. P. 399-404.

133. Payne A.H., Youngblood G.L. Regulation of expression of steroidogenic enzymes in Leydig cell // Biol. Reprod. 1995. Vol. 52. P. 217-225.

134. Payne A.H., О Shaughnessy P.J. Structure, function and regulation of steroidogenic enzymes in the Leydig cell // The Leydig cell / Eds. Payne A.H., Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cache River Press. 1996. P. 260-285.

135. Payne A.H., Hales D.B. Overview of steroidogenic enzymes in the pathway from cholesterol to active steroid hormones // Endocr. Rev. 2004. Vol. 25. № 6. P. 947-970.

136. Pelliniemi L.J., Kuopio Т., Frojdman K. The cell biology and function of the fetal Leydig cell // The Leydig cell / Eds. Payne A.H., Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cacher River Press. 1996. P. 143-156.

137. Peltoketo H., Luu-The V., Simard J., Adamski J. 17beta-hydroxy steroid dehydrogenase (HSD)/17-ketosteroid reductase (KSR) family; nomenclature and main characteristics of the 17HSD/KSR enzymes // J. Mol. Endocrinol. 1999. Vol. 23. № 1. P. 1-11.

138. Perkins L.M., Payne A.H. Quantification of P450scc, P450i7ct and iron sulfer protein reductase in Leydig cells and adrenals of inbred strains of mice // Endocrinology. 1988. Vol. 123. № 6. P. 2675-2682.

139. Picon R., Ktorza A. Effect of LH on testosterone production by foetal rat testes in vitro II FEBS Lett. 1976. Vol. 68. P. 19-22.

140. Picon R., Gangnerau M.-N. Acquisition of sensitivity to LH in regulation to foetal development // Mol. Cell. Endocrinol. 1980. Vol. 18. P. 137-150.

141. Prince F.P Ultrastructure of immature Leydig cells in the human prepubertal testis // Anat. Rec. 1984. Vol. 209. P. 165-176.

142. Raeside J.I., Renaud R.L. Estrogen and androgen production by purified Leydig cells of mature boars // Biol. Reprod. 1983. Vol. 28. P. 727-733.

143. Ramkissoon Y., Goodfellow P. Early steps in mammalian sex determination // Curr. Opin. Genet. Dev. 1996. Vol. 6. P. 316321.

144. Rey R., Campo S., Ayuso S., Nagle C., Chemes H. Testicular steroidogenesis in the Cebus monkey throughout postnatal development // Biol. Reprod. 1995. Vol. 52. № 5. P. 9971002.

145. Ribridger G.P. Regulation of Leydig cell function by ingibins and activins // Animal Reprod. Science. 1996. Vol. 42. № 1-4. P. 343-349.

146. Rice D.A., Kirkman M.S., Aitken L.D., Mouw A.R., Schimmer B.P., Parker K.L. Analysis of the promoter region of the gene encoding mouse cholesterol side-chain cleavage enzyme // J. Biol. Chem. 1990. Vol. 265. P. 11713-11720.

147. Rice D.A., Mouw A.R., Bogerd A.M., Parker K.L. A shared promoter element regulates the expression of three steroidogenic enzymes // Mol. Endocrinol. 1991. Vol. 5. P. 1552-1562.

148. Rommerts F. F. G., Teerds A. P., Themmen A. P., van Noort M. Multiple regulation of testicular steroidogenesis // J. Steroid Biochem. 1987. Vol. 27. P. 309-316.

149. Russel L.D., Corbin T.J., Ren H.P., Amador A., Bartke A., Ghoshi S. Structural changes in rat Leydig cells posthypophysectomy: a morphometric and endocrine study // Endocrinology. 1992. Vol. 131. P. 498-508.

150. Saez J.M., Perrard-Sapori M.H., Chatelain P.G., Tabone E., Rivarola M.A. Paracrine regulation on testicular function // J. Steroid Biochem. 1987. Vol. 27. P. 317-329.

151. Saez J.M., Sanchez P., Berthelon M.C., Avallet O. Regulation of pig Leydig cell aromatase activity by gonadotrophins and Sertoli cells // Biol. Reprod. 1989. Vol. 41. P. 813-820.

152. Saez J.M. Leydig cells: endocrine, paracrine, and autocrine regulation // Endocr. Rev. 1994. Vol. 15. P. 574-626.

153. Segaloff D.L., Ascoli M. The lutropin/choriogonadotropin receptor . 4 years later // Endocrine Reviews. 1993. Vol. 14. P. 324-342.

154. Setchell B.P., Pakarinen P., Huhtaniemi I. How much LG do the Leydig cells see? // J. Endocrinol. 2002. Vol. 175. P. 375-382.

155. Setchell B.P., Hertel Т., Soder O. Postnatal testicular development, cellular organization and paracrine regulation // Endocr. Dev. 2003. Vol. 5. P. 24-37.

156. Shan L.-X., Hardy M.P. Developmental changes in levels of luteinizing hormone receptor and androgen receptor in rat Leydig cells//Endocrinology. 1992. Vol. 131. P. 1107-1114.

157. Shan L.-X., Phillips D.M., Bardin C.W., Hardy M.P. Differential regulation of steroidogenic enzymes during differentiation optimizes testosterone production by adult rat Leydig cells // Endocrinology. 1993. Vol. 133. P. 2277-2283.

158. Sheffield J.W., О Shaughnessy P.J. Testicular steroid metabolism during development in the normal and hypogonadal mouse // J. Endocrinol. 1988. Vol. 119. P. 257-264.

159. Shen W.H., Moore C.C.D., Ikeda Y., Parker K.L., Ingraham H.A. Nuclear receptor steroidogenic factor 1 regulates the Mullerian inhibiting substance gene: a link to the sex determination cascade // Cell. 1994. Vol. 77. P. 651-661.

160. Stalvey J.R., Payne A.H. Luteinizing hormone receptors and testosterone production in whole testes and purified Leydig cells from the mouse: differences among inbred strains // Endocrinology. 1983. Vol. 112. № 5. P. 1696-1701.

161. Stalvey J.R., Payne A.H. Maximal testosterone production in Leydig cells from inbred mice relates to the activity of 3 beta-hydroxysteroid dehydrogenase-isomerase // Endocrinology. 1984. Vol. 115. № 4. P. 1500-1505.

162. Stocco D.M., Teerds K.J., van Noort M., Rommerts F.F. Effects of hypophysectomy and human chorionic gonadotrophin on Leydig cell function in mature rats // J. Endocr. 1990. Vol. 126. P. 367-375.

163. Stoklosowa S. Tissue culture of gonad cells // Acta Biol. Acad. Sci. Hung. 1982. Vol. 33. P. 367-379.

164. Sultana Т., Svechnikov K., Weber G., Soder O. Molecular cloning and expression of a functionally different alternative splice variant of prointerleukin-la from the rat testis // Endocrinology. 2000. Vol. 141. № 12. P. 4413-4418.

165. Sundaram К., Kumar N. Metabolism of testosterone in Leydig cells and peripheral tissues // The Leydig cell / Eds. Payne A.H., Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cacher River Press. 1996. P. 288-305.

166. Tahka K.M. Current aspects of Leydig cell function and its regulation // J. of Reproduction and Fertility. 1986. Vol. 78. P. 367-380.

167. Taketo M., Parker K.L., Howard T.A., Seldin M.F. Homologs of Drosophila fushi tarazu factor 1 map to mouse chromosome 2 and human chromosome 9q33 // Genomics. 1995. Vol. 25. P. 565-567.

168. Takeyama M., Tsuji M., Matsumoto K. Changes with age in activities of 4-ene-5a-reductase, 17{3-ol-dehydrogenase and 17-hydroxylase in normal and neonatally grafted mouse testes // J. steroid Biochem. 1984. Vol. 20. № 6A. P. 1273-1278.

169. Tapanainen J., Kuopio Т., Pelliniemi L.J., Huhtaniemi I. Rat testicular endogenous steroids and number of Leydig cells between the fetal period and sexual maturity // Biol. Reprod. 1984. Vol. 31. P. 1027-1035.

170. Teerds K.J. Regeneration of Leydig cell after depletion by EDS: a model for postnatal Leydig cell renewal // The Leydig cell / Eds. A.H. Payne, Hardy M.P., Russel L.D. Vienna, IL: Cacher River Press. 1996. P. 203-219.

171. Tena-Sempere M. Exploring the role of ghrelin as novel regulator of gonadal function // Growth Hormone & IGF Research. 2005. Vol. 15. № 2. P. 83-88.

172. Terashima M., Toda K., Kamamoto Т., Kuribayashi I., Ogawa Y., Maeda Т., ShizutaY. Isolation of a full-length cDNA encoding mouse aromatase P450 // Arch. Biochem. Biophys. 1991. Vol. 285. P. 231-237.

173. Toda K., Terashima M., Kamamoto Т., Sumimiota H., Yamamoto Y., Sagara Y., Ikeda H., Shizuta Y. Structural and functional characterization of human aromatase P450 gene // Europ. J. Biochem. 1990. Vol. 193. P. 559-565.

174. Tremblay Y., Belanger A. Changes in plasma steroid-levels after single administration of HCG or LHRH agonist analog in dog and rat // J. Steroid Biochem. 1985. Vol. 22. P. 315-320.

175. Tsai-Morris C.-H., Aquilano D.R., Dufau M.L. Cellular localization of rat testicular aromatase activity during development // Endocrinology. 1985. Vol. 116. P. 38-46.

176. Vergouwen R.P.F.A., Jacobs S.G.P.M., Huiskamp R., Davids J.A.G., de Rooij D.G. Proliferative activity of gonocytes, Sertoli cells and interstitial cells during testicular development in mice // J. Reprod. Fert. 1991. Vol. 93. P. 233-243.

177. Vilain E., McCabe E.R.B. Mammalian sex determination: from gonads to brain // Mol. Genet. Metab. 1998. Vol. 65. P. 74-84.

178. Warren D.W., Haltmeyer G.C., Eik-Nes K.B. Testosterone in the fetal rat testis // Biol. Reprod. 1973. Vol. 8. P. 560-565.

179. Warren D.W., Dufau M.L, Catt K.J. Hormonal regulation of gonadotropin receptors and steroidogenesis in cultured fetal rat testes // Science. 1982. Vol. 218. P. 375-377.

180. Warren D.W., Huhtaniemi I.Т., Tapanainen J., Dufau M., Catt K.J. Ontogeny of gonadotropin receptors in the fetal and neonatal rat testis // Endocrinology. 1984. Vol. 114. P. 470-476.

181. Warren D.W. Development of transmembrane signaling in the fetal rat Leydig cell // J. Androl. 1989. Vol. 10. P. 487-491.

182. Werner M.N., Huth J.R., Gronenborn A.M., Clore G.M. Molecular determinants of mammalian sex // Trends Biochem. Sci. 1996. Vol. 21. №8. P. 302-307.

183. Wiener J.S., Marcelli M., Lamb D.J. Molecular determinants of sexual differentiation // World J. Urol. 1996. Vol. 14. P. 278294.

184. Wright A.J. Diallel disigns, analyses, and referens population // Heredity. 1985. Vol. 54. P. 307-311.

185. Youngblood G.L., Sartotius C., Taylor B.A., Payne A.H. Isolation, characterization and chromosomal mapping of mouse P450 17a-hydroxylase/Ci7-2o lyase // Genomics. 1991. Vol. 10. P. 270-275.

186. Zazopoulos E., Lalli E., Stocco D.M., Sassone-Corsi P. DNA binding and transcriptional repression by DAX1 blocks steroidogenesis //Nature. 1997. Vol. 390. № 6657. P. 311-315.

187. Zhang F.P., Hamalauben Т., Kaipia A., Pakarinen P., Huhtaniemi I. Ontogeny of luteinizing hormone receptor gene expression in the rat testis // Endocrinology. 1994. Vol. 134. P. 2206-2213.

188. Zirkin B.R., Ewing L.L. Leydig cell differentiation during maturation of the rat testis: a stereological study of cell number and ultrastructure // Anat. Rec. 1987. Vol. 219. P. 157-163.

189. Zondek L.H., Zondek T. Fetal ovarian hilar cells and testicular Leydig cells in various complications of pregnancy // Biol. Neonate. 1984. Vol. 45. № 1. P. 17-24.

Информация о работе

Ахмерова, Лариса Григорьевна
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2007
ВАК 03.00.15

Диссертация

Диаллельный анализ становления гормональной функции клеток Лейдига в постнатальном онтогенезе у лабораторных мышей - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы