Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изучение сперматогенеза у мышей с ускоренным старением

ВАК РФ 03.00.30, Биология развития, эмбриология

Автореферат диссертации по теме "Изучение сперматогенеза у мышей с ускоренным старением"

На правах рукописи УДК 576.591

ГОПКО АНТОН ВИТАЛЬЕВИЧ

ИЗУЧЕНИЕ СПЕРМАТОГЕНЕЗА У МЫШЕЙ С УСКОРЕННЫМ СТАРЕНИЕМ

03.00.30 - Биология развития, эмбриология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре эмбриологии Биологического факультета Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, С.Т. Захидов Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, Т.К. Дубовая

кандидат биологических наук, М.А. Ланге

Ведущая организация:

Институт Биологии Развития им. Н.К. Кольцова РАН

Защита диссертации состоится _ апреля 2005 г. в _ ч _ мин на заседании

Диссертационного Совета Д.501.001.52 при Московском Государственном Университете по адресу: 119992, Москва, Ленинские Горы, д.1, корп. 12, Биологический факультет МГУ, ауд. М-1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан____2004 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат биологических наук,

Б.Н. Кал истратова

ij^T^Qyf-i

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Модель ускоренно стареющих мышей (SAM, senescence-accelerated mouse), впервые разработанная японскими исследователями из Университета Киото (Takeda et al., 1981, 1994, 1997) в ходе селективного инбридинга животных, произошедших от случайного скрещивания американских мышей линии AKR/J, страдающих наследственной формой лейкемии, с мышами неизвестного происхождения, ввела в поле зрения биологов совершенно новое явление, а именно: наследуемое в поколениях сверхбыстрое угасание жизненно важных функций.

В дальнейшем инбредные мыши SAM были разделены на две основные серии: мышей, склонных к ускоренному старению (senescence-accelerated mouse prone, линии SAMP) и мышей, устойчивых к ускоренному старению (senescence-accelerated mouse resistant, линии SAMR). И хотя мыши линий SAMP и линий SAMR родственны, имеют одно и то же происхождение, они отличаются друг от друга по срокам жизни. Для первых средняя продолжительность жизни составляет 9,7 мес, а максимальная -15 мес, для вторых - соответственно, 18,3 и 24 мес.

Ценность модели SAM заключается в том, что она открывает большие возможности для раскрытия причин катастрофического сокращения продолжительности жизни и возникновения различных патологических состояний. С другой стороны, познание специфических закономерностей, действующих в системе ускоренно стареющих мышей, имеет значение не только для общей теории старения, но и для понимания природы сверхбыстрых процессов и их роли в развитии и эволюции.

Еще большее значение биологическая модель ускоренного старения может иметь в исследованиях, проводимых в рамках фармакологической стратегии, направленной на повышение жизнеспособности, улучшения качества жизни и ее продления. Ясно, что обнаружение биологически активных соединений, способных упорядочивать уклонившиеся от линейного развития клеточные системы, усиливать репродуктивный потенциал и, наконец, отодвигать старение и смерть на

РОС. -'л

ЬК'. . С. iiii ,

более поздние стадии индивидуального развития, будет крупным научным успехом.

Сперматогенез - сложная динамическая система развития мужских половых клеток, она генетически строго детерминирована, упорядочена, устойчива, жестко подчиняется пространственно-временным закономерностям. Сперматогенез включает в себя такие процессы как самообновление и коммитация стволовых клеток, пролиферация и клеточная гибель, репарация и регенерация, мейоз и дифференцировка. В настоящее время детальное и глубокое изучение этих фундаментальных биологических явлений на экспериментальных моделях способно принести новые ключи для быстрого роста знаний о регуляторных механизмах, лежащих в основе становления, размножения, роста и созревания сперматогенных клеток, а также о причинах мужского бесплодия, генетических и репродуктивных рисках, возникающих под влиянием тех или иных воздействий, в том числе и под влиянием времени. Вообще с теоретической точки зрения совершенно очевидна актуальность любых исследований проблем гаметогенсза как в норме, так и в состояниях, не отвечающих оптимальным. Ведь именно половые клетки связывают поколения, противостоят беспорядку и тем самым гарантируют непрерывность жизненного процесса и бессмертие генов. Поэтому систематические и системные исследования сперматогенеза у ускоренно стареющих мышей важны и необходимы.

Ранее было показано, что мыши линий SAM характеризуются высоким уровнем генетической нестабильности соматических и половых клеток (Захидов и др., 1999, 2000, Урываева и др., 1999). Все это заставило нас сделать новые шаги в направлении наращивания фактологического материала, сопоставление которого с уже имеющимися результатами позволит составить более полную и рациональную картину течения слерматогенного процесса в условиях ускоренного развития.

Цели и задачи работы.

Цель настоящего исследования - сравнительное и экспериментальное изучение возрастной динамики сперматогенеза у мышей линии SAMP1, склонных, и мышей линии SAMR1, устойчивых к ускоренному старению.

Цель исследования предусматривает решение следующих основных задач:

- изучение возрастзависимых изменений числа клеток сперматогенного эпителия;

- качественное, морфологическое описание возрастзависимых изменений пространственной организации сперматогенной структуры.

- онтогенетическое изучение интенсивности спонтанного хромосомного мутагенеза в системе развития мужских половых клеток;

- изучение особенностей сперматогенного процесса у мышей-долгожителей SAMP1;

- установление закономерностей развития мужских половых клеток у ускоренно стареющих мышей, подвергшихся влиянию биологически активного соединения, антиоксиданта карнозина.

Научная новизна работы.

Впервые показано, что возрастная динамика количественных и морфологических характеристик сперматогенеза у мышей линий SAMP1 и SAMR1 во многом имеет сходный характер.

Впервые установлено, что процессы становления, развития, функционирования и угасания сперматогенной системы у ускоренно стареющих мышей линий SAMP1 и SAMR1 идут на фоне высокой генетической нестабильности.

Изучен сперматогенез у мышей-долгожителей SAMP1, склонных к ускоренному старению. Впервые показано, что у этих животных, находящихся в закритическом возрасте, в сети семенника (rete testis) образуются новые канальцы, так называемого эмбрионального типа.

Впервые изучены последствия влияния антиоксиданта и геропротектора карнозина на процессы развития мужских половых клеток и клеток Сертоли у мышей SAMP1 и SAMR1.

Практическая ценность работы.

Результаты настоящей работы представляют интерес для специалистов в области репродуктивной биологии и медицины, геронтологии.

Полученные в работе данные могут оказаться полезными при разработке фармакологических стратегий, направленных против старения.

Материалы диссертации могут быть включены в курсы лекций по биологии развития, биологии старения, биологии размножения для студентов университетов и медицинских вузов.

Анробания работы.

Материалы диссертации докладывались на семинарах кафедры эмбриологии МГУ, на международном симпозиуме «Биологические механизмы старения» (Харьков, 2000), на Пироговской студенческой научной конференции (Москва, 2002), на XV зимней молодёжной научной школе «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» (Москва, 2003).

По материалам диссертации опубликовано 7 работ и 2 находится в печати.

Структура работы.

Диссертация изложена на_страницах машинописного текста (12 шрифт,

полуторный интервал), содержит_рисунков,_таблиц. Включает следующие

разделы: «Введение», «Обзор литературы», «Материал и методы», «Результаты исследований», «Обсуждение результатов», «Выводы» и «Список литературы».

Список литературы содержит_ наименования, в том числе _ иностранных

источника.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты исследований

В работе были использованы самцы мышей линии вАМР! в возрасте от 14 суток до 15 мес и линии вАМЯ! в возрасте от 14 суток до 19 мес., а также

небольшая группа мышей-долгожителей (18-28 мес) вАМР!, преодолевшая барьер максимальной продолжительности жизни, равный 15 мес.

В опыте части самцов мышей 8АМР1 и БАМЮ, начиная с 2-хмесячного возраста, ежедневно в течение года и более давали вместе с питьевой водой свежеприготовленный раствор карнозина из расчёта 100 мг/кг.

Приготовление и Фиксаиия препаратов.

Для цитогенетического и количественного цитохимического изучения один из извлечённых семенников каждого животного после взвешивания разрезали пополам и готовили отпечатки сперматогенных клеток. Препараты фиксировали в течение 15 минут в 10% забуференном формалине (рН 7,2).

Для гистологического анализа сперматогенеза оставшиеся половинки семенников фиксировали в растворе Буэна. После обезвоживания в спиртах восходящей концентрации образцы заливали в парафиновые блоки. Затем готовили срезы толщиной 5 мкм.

Для количественного изучения сперматогенеза второй семенник целиком помещали в уксусно-глицериновую смесь (УГС), для более быстрой и эффективной фиксации предварительно механически повредив соединительнотканную оболочку органа. После 3 - 4-х дней фиксации семенники суспендировали и полученную суспензию анализировали в камере Горяева с помощью фазово-контрастного устройства при общем увеличении 400х.

Окрашивание препаратов.

Препараты, предназначенные для цитогенетических исследований и цитофотометрического анализа содержания ДНК, окрашивали по Фёльгену: гидролиз в 5>4 НС1 при 37°С в течение 12 мин с последующей инкубацией в реактиве Шиффа в течение 1 ч при комнатной температуре.

Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином.

Микроядерный тест.

Изучение интенсивности мутационного процесса в сперматогенезе мышей разных возрастов проводили с помощью метода учёта микроядерных аберраций. Для определения частоты встречаемости клеток с микроядрами подсчитывали не менее 500 сперматогониев и не менее 1000 округлых сперматид от каждого животного. Число аномальных клеток выражали в промилле.

Метод учёта аномалий Форм головок спермиев (АФГО.

Для определения частоты встречаемости сперматозоидов с морфологически аномальными головками подсчитывали не менее 500 клеток от каждого животного и долю АФГС выражали в процентах.

ЦитоспектроФотометоия.

Количественную оценку содержания ДНК-фуксина в спермиогенных клетках проводили с помощью метода прямой сканирующей денситометрии (при длине волны X = 540 нм). Для этого был использован микроденситометр Виккерс-М86 (Англия). Количество ДНК-фуксина измеряли дифференциальным методом, вычитая из интегральной плотности объекта интегральную плотность фона такой же площади (Агроскин и др., 1977)

Статистическая обработка данных.

Полученные в ходе работы численные данные обрабатывались с помощью статистического пакета SPSS. При этом для определения достоверности различий средних использовались параметрический критерий Стьюдента и непараметрический критерий Вилкоксона для стандартного 5%-ного уровня значимости.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

/. Количественный анализ клеток сперматогенного эпителия мышей & линий &АМР1 и &4МН1 разных возрастов.

Результаты подсчетов числа сперматогенных клеток различных типов, а также клеток Сертоли у мышей вАМР! и ЙАМЮ суммированы в таблице I.

Возрастные группы Линии мышей СГ ПС ОС СП КС

14 дней БАМР! 2,3 ± 0,4» 0,6 ±0,1 - - 0,4 ±0,03

вАМЯ] 1,5 ±0,3 0,4 ±0,1 - - 0,6 ± 0,2

1 мес 8АМР1 2,8 ±0,4 2,1 ±0,5 2,8 ± 1,0 0,3 ±0,1 0,7 ±0,1

БАМЮ 2,3 ±0,2 2,2 ± 0,1 1,6 ±0,5 - 0,9 ±0,2

2-3 мес 8АМР1 4,6 ±0,4 5,2 ±0,5 14,6 ±0,6 14,2 ±0,7* 1,3 ±0,1

вАМЯ1 3,8 ± 0,4 5,1 ±0,6 12,7 ±0,8 11,1 ± 1,0 1,3 ± ОД

6-7 мес вАМР! 3,8 ± 0,5 3,9 ± 0,8 13,7± 1,2 13,9 ±0,8 1,5±0Д

вАМЯ1 3,1 ±0,3 3,8 ± 0,4 14,3 ±0,7 14,0 ±0,7 1,4 ±0,1

9- Юмес 8АМР1 5,8 ± 0,4 3,8 ± 0,8 13,4 ± 1,8 14,2 ± 1,4 1,3 ±0,2

вАМЯ! 5,0 ±0,4 3,8 ± 0,4 14,2 ±0,9 12,6 ±0,9 1,8 ±0,3

14-16 мес# 8АМР1 4,4 ±0,5 2,6 ±0,3» 9,8 ± 1,0 10,1 ± 1,0 2,2 ± 1,0

вАМЯ! 4,1 ±0,6 3,7 ± 0,5 11,3 ± 1,4 11,5 ±0,8 1,3 ±0,2

19 мес БАМЯ! 5,8 ± 0,6 3,4 ±0,2 12,4 ±0,9 12,3 ± 1,2 1,1 ±0,3

Таблица / Абсолютные числа (106) сперматогониев (СГ), пахитеиных сперматоцитов (ПС), округлых сперматид (ОС), сперматозоидов (СП) и клеток Сертоли (КС) в семенниках мышей линий БАМР! и вАМИ!. # - мыши линии ЯАМР1 в возрасте 14 - 15 мес, 5АМЯ1 - 14 - 16 мес. * -различия с мышами вАМК1 того же возраста статистически достоверны.

Первое, что обращает на себя внимание при анализе временного развития сперматогониальной популяции в семенниках мышей вАМР! и БАМЯ! - это

отчетливый, достоверно нарастающий волнообразный характер возрастзависимых изменений числа ранних половых клеток.

На ранних стадиях индивидуального развития в гонадах мышей обеих линий число пахитенных сперматоцитов постепенно увеличивается, достигая в 2 - <

3 мес возрасте максимальных значений. Затем к 6 - 7 мес у мышей SAMP1 и

SAMR1 число этих клеток заметно снижается - соответственно, на 25 и 20%. Далее ,

1

число пахитенных сперматоцитов у мышей SAMP1, достигших 14 - 15 мес возраста, уменьшается еще на 35%, но стабилизируется и практически не меняется у мышей SAMR1 в отрезке времени от 6 до 19 мес включительно.

Динамика возрастзависимого изменения числа округлых сперматид в гонадах мышей SAMPI и SAMR1 практически одинакова в течение всего исследованного периода развития. Максимальное количество таких клеток выявляется у 2 - 3 мес животных, оно не изменяется до 9-10 мес и затем снижается у мышей старше одного года.

У склонных к ускоренному старению мышей в возрасте 2-3 мес число тестикулярных спермиев достигает максимального значения, сохраняется на этом уровне до 9 - 10 мес и затем достоверно снижается. Иная динамика характерна для устойчивых к ускоренному старению мышей. Если в семенниках мышей SAMPI в возрасте 1 мес уже появляются спермин, то у мышей SAMR1 их еще нет. У 2 - 3 мес мышей SAMR1 число тестикулярных спермиев достоверно ниже, чем у SAMP1. По-видимому, эти факты связаны с тем, что у мышей, склонных к ускоренному старению, все физиологические процессы ускорены и половое созревание наступает несколько раньше. Во всех последующих возрастных группах число сперматозоидов в семенниках самцов линий SAMP1 и SAMR1 принципиально не различается, к 6 - 7 мес оно достигает у линии SAMR1 максимальных значений, равных таковым для мышей SAMP1, и затем постепенно снижается.

У мышей SAMP1 и SAMR1 абсолютное число вспомогательных соматических клеток Сертоли увеличивается в период от 14 дн. до 2 - 3 мес, а затем практически не изменяется. Исключение составляет возрастная группа 14-15 мес мышей, склонных к ускоренному старению. Но здесь нужно отметить, что среднее

значение величины, характеризующей как бы существенное увеличение числа клеток Сертоли у 14 - 15 мес мышей линии SAMP1 по сравнению с предыдущими группами более, чем в 1,5 раза, в действительности не отражает истинного * положения вещей, поскольку при таком малом размере выборки любое резкое

индивидуальное отклонение отдельной особи сильно влияет на конечный средний , результат.

Итак, полученные данные показывают, что в количественном аспекте возрастная динамика сперматогенеза у мышей SAMP1 и SAMR1 в целом имеет близкий, родственный характер.

//. МооФо-гистологический анализ сперматогенного эпителия у мышей SAMP1 и SAMR1 разных возрастов.

В качестве следующего шага в сравнительном изучении гаметогенеза во времени у самцов ускоренно стареющих мышей был проведен морфо-гистологический анализ, позволяющий изучать грубые процессы, устанавливать степень пространственной упорядоченности биологической системы, а также ее отклонения от нормы.

У 2 - 3 мес мышей SAMP1 и SAMR1 в подавляющей части семенных канальцев структура сперматогенного эпителия имеет высокую пространственную упорядоченность; клетки с морфологическими нарушениями встречаются редко.

У б - 7 мес мышей SAMP1 и SAMRI во многих канальцах мощный, хорошо организованный сперматогенный пласт также сохраняется, хотя в целом ряде других канальцев уже наблюдались первые признаки регрессивных изменений: межклеточные пространства, отслоение сперматогенных клеток и их слущивание в просвет канальцев, пикнотические ядра клеток неопределяемого типа, двуядерные клетки.

В семенниках 9 - 10 мес мышей обеих линий удельный вес грубых морфологических аномалий значителен. Канальцы, в которых сперматогенный процесс сохраняет динамичный прогрессивный характер, скорее были исключением, чем правилом.

Совсем иная гистологическая картина открывается в канальцах у 14 - 15 мес мышей вАМР! и 14 - 16 мес мышей вАМЯ!. Здесь в большинстве случаев целостность сперматогенного эпителия полностью восстанавливается. Вместе с тем на гистологических срезах семенников мышей, склонных к ускоренному старению, можно было наблюдать отдельные канальцы, просветы которых были забиты целыми слоями морфологически нормальных половых клеток - профазных сперматоцитов, округлых и удлиняющихся сперматид, спермиев. Отторгнутые клеточные формы, создавая заторы, нарушают процесс спермиации и, возможно, мешают движению новых генераций половых клеток. Можно думать, что возникновение такой ситуации связано с нарушением каких-то локальных механизмов контроля сперматогенеза, предположительно, принадлежащих клеткам Сертоли, которые, как известно (Райцина, 1982, Габаева, 1982; №каш$Ы, 8Ыга1$исЫ, 2004), создают своеобразный структурно-функциональный барьер, отделяющий дифференцирующиеся сперматогонии от мейотических и постмейотических клеток, играя, таким образом, роль в регуляции коррелятивных клеточных взаимоотношений.

Тот факт, что у 9 - 10 мес мышей 8АМР1 и вАМЯ! наступает упрощение и распад сперматогенной организации, а у следующей возрастной группы (14 - 16 мес) открывается как бы "второе дыхание", говорит о том, что аномалии, резко затрагивающие внутреннюю структуру большинства канальцев, тем не менее не переводят их в разряд так называемых "конченных структур". Возможно, в семенниках есть силы, обращающие аномальные процессы в сперматогенезе мышей БАМР! и 8АМЯ1 после достижения ими критического возраста. Не последнюю роль здесь играют, вероятно, стволовые сперматогониальные клетки, противодействующие тотальной деградации и уничтожению сперматогенной системы. Именно они - стволовые сперматогонии, располагающиеся прерывисто по всему периметру базальной мембраны, способны при катастрофическом развитии событий, массовой клеточной гибели сравнительно быстро восстановить весь структурный потенциал сперматогенной системы (Захидов, 2000).

///. Цитогенетический анализ сперматогенеза у мышей линий SAMP! и SAMR1 разных возрастов.

На отпечатках семенников мышей SAM наблюдался широкий спектр I ядерных и хромосомных аномалий в развивающихся сперматогенных клетках всех

типов.

, Данные, характеризующие возрастную динамику естественного

' мутационного процесса в гонадах мышей линий SAMP1 и SAMR1, представлены в

таблице 2.

У 14-дневных мышат линии SAMR1 средняя частота встречаемости сперматогониев с микроядрами почти троекратно превышала уровень спонтанных хромосомных мутаций в ранних половых клетках у животных линии SAMP1 того же возраста. Частоты встречаемости ранних половых клеток с микроядрами у 1 мес и 2 - 3 мес мышей линий SAMP1 и SAMR1 статистически достоверно не различаются. Однако к возрасту 6-7 мес ситуация меняется. В этой возрастной группе у мышей линии SAMP1 число генетически аномальных форм в популяции сперматогониев существенно возрастало и достоверно превышало выход мутаитных клеток в семенниках мышей линии SAMR1 того же возраста. А у животных, достигших 9-10 мес возраста, цитогенетическая картина развития ранних половых клеток менялась на противоположную: здесь частота встречаемости сперматогониев с микроядрами была значимо выше у мышей линии SAMR1 по сравнению с мышами линии SAMP1.

В самых старших возрастных группах различия между мышами линий SAMP1 и SAMRI по частоте сперматогониальных клеток, несущих хромосомные аномалии, вновь сглаживались.

Во всех изученных возрастных группах между мышами линий SAMP1 и SAMR1 статистически значимых различий по частоте встречаемости округлых

л

сперматид с микроядрами не было установлено (таблица 2). Отметим лишь, что в

I семенниках 1 мес мышей SAMP1 частота встречаемости округлых сперматид с

*

микроядрами оказалась в 1,5 раза больше, чем в семенниках мышей SAMR1 того же возраста, однако статистический анализ не выявил значимых различий.

Табл 2 Возрастзависимые изменения частоты встречаемости спермагогенных клеток с микроядерными аберрациями в семенниках мышей линий SAM.

Возраст Сперматогонии, %о Округлые сперматиды, %о

SAMP1 SAMR1 SAMP1 SAMR1

14 сут 7.3 ±2.3 (5) 21.5 ±7.6* (5) - -

1 мес 33.4 ±6.7** (10) 25.8 ± 10.6(7) 16.9 ± 5.3 (10) 11.2 ± 1.8(6)

2-3 мес 17.2 ±2.2** (9) 19.2 ±2.1 (7) 17.5 ±4.2 (9) 21.8 ±4.6** (7)

6-7 мес 49.6 ± 7.3** (7) 30.3 ±3.1* ** (8) 23.9 ±2.9 (7) 23.5 ± 2.7 (8)

9-10 мес 19.2 ±2.7** (4) 44.6 ±9.8* ** (4) 17.6 ±5.6 (4) 13.0 ±4.8 (4)

14-16 мес* 18.8 ±5.2(3) 26,0 ±4,1 (5)** 15.1 ±3.9(3) 21,9 ±8,1 (4)*"

19 мес - 15,8 ±3,1 (6) - 12,0 ± 1,9(6)

Примечания: * - исследовали мышей линии SAMPI в возрасте 14—15 мес, а мышей линии SAMR) в возрасте 14-16 мес, ** - у одного самца из данной возрастной группы частота встречаемости округлых сперматид с микроядрами составила 112%о, * - различия достоверны при р < 005 при сравнении между линиями животных в пределах возрастной группы; ** - различия достоверны при р < 0.05 при сравнении с предыдущей возрастной группой той же линии животных; в скобках -число изученных мышей.

У мышей линии SAMP1 на протяжении всего онтогенеза частота генетически аберрантных округлых сперматид довольно однородна, в то время как у мышей SAMRI аналогичная динамика наблюдается только начиная с 2 - 3 мес возраста. При переходе из возрастной группы 1 мес в группу 2-3 мес происходит резкий скачок по данному признаку, подтверждаемый статистикой.

В отношении динамики возрастзависимых изменений частот хромосомных мутаций в развивающихся сперматогенных клетках мышей SAM, мы пока, к сожалению, не располагаем другими данными, кроме собственных. Так, ранее было показано (Захидов и др., 2001), что на весьма длительном отрезке онтогенеза в семенниках мышей SAMP1 и SAMR1 частота генетически аномальных )

сперматогониев резко не выходила за рамки природной нормы. И только к 12 - 15 мес возрасту у самцов обеих линий спонтанный мутационный фон в популяции сперматогониальных клеток достигал значений, сопоставимых с величинами, часто регистрируемыми при экспериментальном радиационном и химическом мутагенезах (Lahdetie, 1983а,Ь, Tates, 1992, Захидов и др., 1993). Как известно, в

сперматогенезе у нормально развивающихся животных частота встречаемости клеток с микроядрами обычно составляет 2 - 4%о (Захидов, 1993; Muller, Streffer, 1994). Теперь же мы видим, что одной из общих закономерностей развития мышей линий SAMPI и SAMR1, фактически уже начиная с первых дней их жизни, является резкий подъём уровней спонтанных хромосомных мутаций в сперматогониях.

Одинаково высокие потолки спонтанной мутабильности, значительно превышающие стандартные фоновые значения, выявлены также в популяции ранних постмейотических клеток (округлых сперматид) у мышей линии SAMP1 и линии SAMR1 из всех изученных возрастных групп. Эти наблюдения также сильно контрастируют с результатами предыдущих цитогенетических исследований, показавших, что в семенниках мышей SAMR1 в округлых сперматидах резкий скачкообразный подъем хромосомных аномалий происходит только после достижения этими животными 9-10 мес. возраста, хотя до этого времени мутационный фон не выходил сильно за рамки нормы. Кроме того, в предшествующих исследованиях факт высокой частоты встречаемости округлых сперматид с микроядрами у разновозрастных мышей линии SAMP1 уже был отмечен. Однако изучение сперматогенеза у новых поколений мышей, склонных к ускоренному старению, выявило 2 - 3-кратное увеличение средней частоты встречаемости мутангных клеток на ранней постмейотической стадии.

Итак, у новых изученных нами поколений ускоренно стареющих мышей (линии SAMP1 и линии SAMR1) спонтанный мутационный процесс в сперматогенезе протекает более интенсивно.

Пока не представляется возможным дать четкое объяснение столь резкому и неожиданному изменению цитогенетической картины сперматогенеза у мышей линий SAM. Быть может оно связано с усилением мутационного давления и, как следствие, ослаблением клеточного отбора, элиминирующего клетки с генетическими дефектами.

Тот факт, что высокая степень генетической неупорядоченности характерна как для сперматогенной системы мышей линии SAMPI, склонных к ускоренному старению, так и для сперматогенной системы мышей линии SAMR1, устойчивых к ускоренному старению, делает, как мы полагаем,

бессмысленным чисто механистическое объяснение роли высокой мутабильности в процессах старения и ее прямой коррелятивной связи с возрастом организма, по крайней мере, на базе нашего методического подхода, количественно определяющего частоту микроядер в развивающихся половых клетках.

ТУ. Сперматогенез у мышей-долгожителей $АМР1. склонных к ускоренному старению.

Наблюдения последнего времени выявили в популяции инбредных мышей вАМР! небольшую группу особей, впервые преодолевших барьер максимальной продолжительности жизни, равный 15 мес. Вполне закономерно возник интерес к изучению сперматогенеза у этих индивидов (в возрасте 18 - 28 мес).

Суммированные результаты количественной оценки клеток сперматогенного эпителия у ускоренно стареющих мышей ЭАМР! представлены на рис.1, из которого видно, что в гонадах 18-28 мес самцов число сперматогониев, пахитенных сперматоцитов, округлых сперматид и спермиев существенно ниже, чем у взятых для сравнения молодых половозрелых 2-3 мес и 14 - 15 мес самцов; различия статистически достоверны (при р<0.05).

Между тем нельзя не заметить, что уже у 14 - 15 мес животных на фоне все еще численно стабильного сперматогониального компартмента под влиянием эффекта старения наступает изменение в мейотическом звене сперматогенного процесса, о чем сигнализирует достоверно значимое уменьшение числа пахитенных сперматоцитов.

Что касается соматических многофункциональных клеток Сертоли, интегрированных в сперматогенную структуру и в этой связи подчиняющихся системному закону, то проведенные подсчеты показали, что со временем данная клеточная популяция практически не изменяется.

18-28 мес О СГ ■ ПС О ОС О СП В КС

2-3 мес 14-15 мес

группы

Рис I Количественная характеристика сперматогенеза у разновозрастных мышей линии БАМР1. СГ - сперматогонии, ГТС - пахитенные сперматоциты, ОС - округлые сперматиды, СП -тестикулярные сперматозоиды, КС - клетки Сертоли Усы на гистограмме - стандартная ошибка среднего.

В морфо-гистологическом плане у 18 - 28 мес мышей 8АМР1 в семенных канальцах открывается сложная, хаотическая картина развития половых клеток. В большинстве случаев структура сперматогенного эпителия глубоко изменяется, теряет стройность и пространственную упорядоченность, атомизируется (рис. 2 а,б). По степени поврежденности сперматогенного эпителия в данной возрастной группе установлены как весьма сильные индивидуальные различия, так и различия между канальцами в пределах гонады. Любопытно отметить, что удельный вес деструктивных канальцев был больше у самых молодых (18 мес) мышей-долгожителей.

Рис 2. Гистологогические срезы семенников мышей линии SAMPI в возрасте 18 - 28 мес (а, б); в, г - семенные канальцы эмбрионального типа, обнаруженные в сети семенника (rete testis) 28-мес самца.

Сл - слущивания, От - отслоения, Ан - канальцы с аномальной структурой, КЭТ - канальцы эмбрионального типа, Г - клетки, напоминающие гоноцигы, МКС молодые клетки Сертоли,.

У одного, самого старого самца (28 мес) в области сети семенника (rete testis) было отмечено формирование канальцев, по структуре схожих с канальцами эмбрионального типа. Они содержали клетки, напоминающие гоноциты и молодые клетки Сертоли (рис. 2, в,г).

Цитогенетический микроядерный анализ показал, что в семенниках мышей-долгожителей SAMP1 частоты встречаемости аберрантных сперматогониев и округлых сперматид составляют соответственно 37, 32, 31, 28, 50%о (35 ± 3,9) и 52, 27, 23, 24, 25%о (30,2 ± 5,5). Таким образом, у животных, достигших возраста 18 -28 мес, уровень герминативных хромосомных мутаций увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с предыдущей возрастной (14-15 мес) группой (см. табл. 2).

?

«

Типы клеток Спермиогенез

Нормальный Аномальный

Округлые сперматиды 674,3 ±9,8 753,3 ±11,6

Удлиняющиеся сперматиды 783,1 ± 14,3 652,3 ±20,3

Спермин 391,5 ±9,5 423.9 ± 14.8

Таблица 3 Содержание ДНК-фуксина в спермиогенных клетках у мышей-долгожителей линии вАМР!.

Подсчеты частоты встречаемости спермиев с нарушенной морфологией головок у мышей-долгожителей 5АМР1 дали далеко не одинаковые результаты. У трех изученных самцов в возрасте 20, 22, 28 мес число аномальных гамет не выходило за рамки нормы, установленной для мышей разных линий, составляя, соответственно, 1,6, 2,8 и 2,9%; у двух других самцов (18 мес) наблюдался 100%-й выход спермиев с разнообразными причудливыми нарушениями структуры ядер. Надо сказать, что 100%-ная мутабильность по критерию аномалий головок спермиев, возникающих, как правило, вследствие тонких мутационных изменений и/или микроделеций в сперматогониях или профазных сперматоцитах, ранее не отмечалась даже при экспериментально индуцированном мутагенезе (Захидов, 1993).

Цитофотометрический анализ показал (таблица 3), что у мышей-долгожителей вАМР! в семенниках которых формируются сперматозоиды с морфологически нормальными головками, при трансформации округлых сперматид в удлиняющиеся сперматиды количество ДНК-фуксина существенно увеличивается, а в сформировавшихся спермиях, наоборот, уменьшается. И это соответствует нормальному течению сперматогенеза у млекопитающих. В то же время у особей со 100% выходом сперматозоидов с аномальной формой головок при переходе клеток со стадии округлых сперматид на стадию удлиняющихся сперматид направление изменения количества ДНК-фуксина имеет противоположный характер. Следовательно, у мышей с аномальным течением спермиогенеза структура хроматина явно нарушена уже в ранних

постмейотических клетках.

Популяции нормальных и аномальных гамет значимо не различаются по средним значениям содержания ДНК-фуксина, но значимо различаются по разбросу.

Таким образом, высокая генетическая нестабильность в сперматогенных клетках мышей-долгожителей 8АМР1 не только создаёт основу для расширения диапазона формообразования головок сперматозоидов. Она нарушает и внутреннюю упорядоченность ДНП-комплекса гамет.

V. Влияние карнозина на развитие мужских половых клеток мышей линий ИАМР1 и ЬАМШ.

Из рис. 3 видно, что у мышей БАМР! под влиянием карнозина число сперматогониапьных клеток и клеток Сертоли увеличивалось по сравнению с контролем, соответственно, в 3,5 и 2,1 раза. В то же время число пахитенных сперматоцитов, округлых сперматид и тестикулярных спермиев уменьшалось, соответственно, в 2,3,4 и 5,8 раза.

Гистологическое качественное изучение показало, что на сперматогенную систему подопытных мышей 8АМР1 карнозин оказывает сильное деструктивное влияние. У самцов вАМР!, не испытавших на себе длительного воздействия карнозина, система развития мужских половых клеток отличается значительно большим порядком, отсутствием крупных очагов деструктивных изменений.

Что же касается мышей линии 8АМЯ1, то, судя по результатам количественного изучения (рис. 3), у самцов этой линии, подвергшихся действию карнозина, число сперматогониев и клеток Сертоли также превышало принятую для этих мышей норму, соответственно, в 2,8 и 3 раза. Однако число пахитенных сперматоцитов, округлых сперматид и тестикулярных сперматозоидов либо не изменялось вовсе, либо, несмотря на достоверность различий, изменялось несущественно.

Гистологический анализ показал, что структура сперматогенного эпителия у подопытных мышей БАМЯ! выглядит более нормальной, чем в контроле.

13-; 12

хю6

10 9

11

г#1

гЬ

1+

4 . Д-

3

вАМЮ вАМР! + К вАМШ + К

■ сг сзпс пос осп икс

вАМР!

Рис 3 Число клеток сперматогенного эпителия у мышей линий ЯЛМР1 и ЗАМШ в норме и под влиянием карнозина. Обозначения: К - карнозин, СГ - сперматогонии, ПС - пахигенные сперматоциты, ОС - округлые спериатиды, СП - тестикулярные сперматозоиды, КС - клетки Сертоли. Усы на гистограмме - стандартная ошибка среднего.

У мышей линии 8АМР1 длительное воздействие карнозина вызывало слабое, статистически недостоверное увеличение (примерно на 20%) средней частоты встречаемости как сперматогониев с микроядрами, так и округлых сперматид с микроядрами. Напротив, у подопытных мышей линии 8АМЯ1 под влиянием карнозина частота встречаемости генетически аномальных форм в популяциях сперматогониев и округлых сперматид статистически значимо превосходила уровень интактного контроля на 64 и 85% соответственно. Таким образом, поставив цель выявить антимутагенные свойства карнозина, мы неожиданно получили обратный результат.

Дальнейшие онтогенетические исследования с включением в эксперимент животных более молодых возрастных групп могут оказаться не менее

интересными и дать более полную информацию о влиянии карнозина на наследственные структуры и процессы развития мужских половых клеток у ускоренно стареющих мышей.

ВЫВОДЫ

1) В онтогенезе мышей, склонных (линия SAMP1) и устойчивых (линия SAMR1) к ускоренному старению, количественные и морфологические закономерности развития мужских половых клеток принципиально не различаются.

2) По критерию спермаггогониальных и мейотических микроядер частота выхода аберрантных клеток у мышей SAMP1 и SAMR1 достигает пределов, характерных для индуцированного искусственного мутагенеза. Возрастзависимые изменения частот встречаемости генетически аномальных сперматогониев и округлых сперматид носят хаотический, нерегулярный характер.

3) У мышей-долгожителей SAMP1, склонных к ускоренному старению, значительные количественные и морфологические нарушения в организации сперматогенного эпителия сопровождаются становлением в сети семенника (rete testis) новых молодых канальцев, включающих в себя клетки, по структуре напоминающие гоноциты и молодые клетки Сертоли.

4) У старых ускоренно стареющих мышей SAMP1 возможны два пути дифференцировки спермиогенных клеток, реализующихся на фоне высокой генетической нестабильности. У одних животных сохраняется нормальный постмейотический процесс, завершающийся формированием морфологически нормальных спермиев. У других этот процесс сильно нарушен, причём мутации затрагивают не только форму и размеры головок спермиев, но и внутреннюю организацию ядерного хроматина.

5) Длительное воздействие карнозина вызывает деструкцию большинства семенных канальцев в гонадах мышей SAMP1, в то время как у мышей

SAMR1, получавших карнозин, сперматогенный эпителий сохранял целостность и высокую упорядоченность.

6) У мышей SAMP1 карнозин не вызывает существенных изменений в частоте встречаемости микроядерных аберраций в популяциях сперматогониев и округлых сперматид, но у мышей SAMR1 существенно увеличивает выход генетически аномальных половых клеток.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Захидов С.Т., Гопко A.B., Маршак Т.Л., Гордеева О.Ф., Делоне Г.В., Семёнова M.J1. Количественные закономерности мутационного процесса в сперматогенезе мышей линий SAM//IV международный симпозиум «Биологические механизмы старения», Харьков, 2000, с. 86.

2. Захидов С.Т., Маршак T.J1., Урываева И.В., Гопко A.B., Семёнова МЛ., Делоне Г.В., Михалёва Я.Ю., Макаров A.A. Цитогенетические аберрации в клетках печени и сперматогенного эпителия у ускоренно стареющих мышей линий SAMP1 и SAMRI//Онтогенез, 2001, том 32, № 6, с. 502 - 514.

3. Гопко A.B., Михалева Я.Ю., Кулибин А.Ю. Цитоморфологический анализ сперматогенного процесса у мышей линии SAMP1, склонных к ускоренному старению//Вестник РГМУ, 2002, №1 (22) с. 126

4. Михалёва Я.Ю., Гопко A.B., Кулибин А.Ю. Парадоксальный эффект карнозина на сперматогенные клетки ускоренно стареющих мышей//Вестник РГМУ, 2002, №1 (22) с. 141 -142.

5. Захидов С.Т., Гопко A.B., Семёнова М.Л., Михалёва Я.Ю., Макаров A.A., Кулибин А.Ю. Карнозин как фактор, модифицирующий частоту встречаемости генетически аномальных половых клеток в семенниках ускоренно стареющих мышей SAM// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2002 Том 134, №7, с. 89 - 92.

6. Гопко A.B., Кулибин А.Ю. Влияние карнозина на уровень хромосомных мутаций в сперматогенезе у ускоренно стареющих мышей линий SAM (senescence-

accelerated mi'ce)//XV зимняя международная молодежная научная школа «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии», Москва, 2003, тезисы докладов, с. 43.

7. Гопко А.В., Захидов С.Т., Маршак T.JI., Кулибин А.Ю., Семёнова М.Л., Макаров А.А. Генетическая нестабильность мужских половых клеток у мышей-долгожителей SAMP1, склонных к ускоренному старению//ДАН, 2003, т.392, №2, с. 1 - 4.

8. Захидов С.Т., Гопко А.В., Семёнова М.Л., Кулибин А.Ю., Макаров А.А. Изменения в развитии спермагогенных клеток у ускоренно стареющих мышей, происходящие под влиянием карнозина//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2005 (в печати).

9. Кулибин А.Ю., Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Гопко А.В., Михалёва Я.Ю., Семёнова МЛ. Изучение сперматогенной структуры у мышей-долгожителей SAMPI, склонных к ускоренному старению//ДАН, 2005 (в печати).

í ! I

i

3 i

i

f

Подписано в печать 11.03.2005 Объем 1.0печл. Тираж 75 экз. Заказ № 41 Отпечатано в ООО «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д.1 Главное здание МГУ, к.102

РНБ Русский фонд

2005-4 45895

х--

«

Ï » ! il I

* \

i f)

. J

22 МАРШ 2568

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Гопко, Антон Витальевич

ВВЕДЕНИЕ.

I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Биологическая модель ускоренного старения.

1.2. Сперматогенез у млекопитающих.

1.3. Карнозин - природный антиоксидант и геропротектор.

II МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

II. 1. Объекты исследований.

11.2. Фиксация материала и приготовление препаратов.

11.3. Окрашивание препаратов.

11.4. Цитогенетические методы.

11.4.1. Метод учёта сперматогониальных и мейотических микроядер.

11.4.2. Метод учёта аномалий форм головок спермиев (АГС).ЗО

11.5. Микроспектрофотометрия.

11.6. Статистическая обработка данных.

III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

III. 1. Скорость роста животных.

111.2. Динамика возрастзависимых изменений массы семенников.

111.3. Возрастные изменения абсолютного числа клеток сперматогенного эпителия у мышей линий SAMP1 и SAMR1.

111.4. Гистологическое исследование структуры семенных канальцев у разновозрастных мышей линий SAMP1 и SAMR1.

111.5. Цитогенетический анализ сперматогенеза у мышей линий SAMP1 и SAMR1.

111.5.1. Морфология ядерных и хромосомных нарушений в развивающихся сперматогенных клетках мышей линий SAM.

111.5.2. Оценка частоты возникновения спонтанных микроядерных аберраций в сперматогониальных клетках.

111.5.3. Оценка частоты возникновения спонтанных микроядерных аберраций в ранних постмейотических клетках (округлых сперматидах).

111.6. Сперматогенез у мышей-долгожителей SAMP1, склонных к ускоренному старению.

III.6.1 .Количественный анализ.

111.6.2. Морфо-гистологический анализ.

111.6.3. Цитогенетический анализ.

111.7. Влияние карнозина на развитие мужских половых клеток мышей линий SAMP1 и SAMR1.

111.7.1. Количественные и качественно-морфологические изменения сперматогенеза мышей SAM под влиянием карнозина.

111.7.2. Влияние карнозина на частоту встречаемости генетически аномальных половых клеток в семенниках мышей SAM.

IV ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

IV.1. Количественная характеристика сперматогенного эпителия у мышей линий SAM.

IV.2 Качественный морфо-гистологический анализ сперматогенеза мышей линий SAM.

IV.3. Цитогенетический анализ сперматогенеза мышей линий SAM.

V ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изучение сперматогенеза у мышей с ускоренным старением"

Модель ускоренно стареющих мышей (SAM, senescence-accelerated mouse), впервые разработанная японскими исследователями из Университета Киото (Takeda et al., 1981, 1997) в ходе селективного инбридинга животных, произошедших от случайного скрещивания американских мышей линии AKR/J, страдающих наследственной формой лейкемии, с мышами неизвестного происхождения, ввела в поле зрения генетиков и биологов совершенно новое явление, а именно: наследуемое в поколениях сверхбыстрое угасание жизненно важных функций вследствие нарастания за короткое время частот мутаций, неустойчивостей и напряженностей в работе ферментных комплексов, участвующих, как известно, во многих внутриклеточных метаболических процессах и в формировании структур, повышенной чувствительности к изменениям условий окружающей среды.

В дальнейшем инбредные мыши SAM были разделены на две основные группы-серии: мышей, склонных к ускоренному старению (senescence-accelerated mouse prone, линии SAMP1) и мышей, устойчивых к ускоренному старению (senescence-accelerated mouse resistant, линии SAMR). И хотя мыши линий SAMP и линий SAMR родственны, имеют одно и то же происхождение, они отличаются друг от друга по срокам жизни. Для первых средняя продолжительность жизни составляет 9,7 мес, а максимальная - 15 мес, для вторых - соответственно, 18,3 и 24 мес.

Ценность модели SAM заключается в том, что она открывает большие возможности для раскрытия причин катастрофического сокращения продолжительности жизни и возникновения различных патологических состояний. С другой стороны, познание специфических, нелинейных закономерностей, действующих в системе ускоренно стареющих мышей, имеет значение не только для общей теории старения, но и для понимания природы сверхбыстрых процессов и их роли в развитии и эволюции.

Еще большее значение, на наш взгляд, биологическая модель ускоренного старения может иметь в исследованиях, проводимых в рамках фармакологической стратегии, направленной на повышение жизнеспособности, улучшения качества жизни и ее продления. Ясно, что обнаружение биологически активных соединений, способных упорядочивать уклонившиеся от линейного развития клеточные системы, усиливать репродуктивный потенциал, изменять облик организма, и, наконец, отодвигать старение и смерть на более поздние стадии индивидуального развития, будет крупным научным успехом.

Сперматогенез - сложная динамическая система развития мужских половых клеток. В тотальном плане сперматогенная система генетически строго детерминирована, упорядочена, устойчива. Она жестко подчиняется пространственно-временным закономерностям, функционально взаимодействует с соседними специализированными структурами соматического типа. Морфологические нарушения в ней локальны и незначительны. Сперматогенез включает в себя такие процессы-явления как самообновление и коммитация стволовых клеток, пролиферация и клеточная гибель, репарации и регенерации, мейоз и дифференцировки (Данилова, 1982; Райцина, 1982; Захидов, 1998). В настоящее время детальное и глубокое изучение этих фундаментальных биологических явлений на экспериментальных генетических (мутационных) моделях способно принести новые ключи для быстрого роста наших знаний о регуляторных механизмах, лежащих в основе процессов становления, размножения, роста и созревания сперматогенных клеток, скрытых линиях их развития, а также о причинах мужского бесплодия, генетических и репродуктивных рисках, возникающих под влиянием тех или иных воздействий, в том числе и под влиянием времени. Вообще с теоретической точки зрения совершенно очевидна актуальность любых исследований проблем гаметогенеза, как в норме, так и в состояниях, не отвечающих оптимальным. Ведь именно половые клетки связывают поколения, противостоят беспорядку и тем самым гарантируют непрерывность жизненного процесса и бессмертие генов.

Поэтому систематические и системные (комплексные) исследования сперматогенеза у ускоренно стареющих мышей, в том числе и с привлечением экспериментальных подходов, важны и необходимы, поскольку хорошо известно, что системы с ускорением развиваются неустойчиво, неравномерно, непредсказуемо. Ранее уже было показано (Захидов и др., 1999, 2000, Урываева и др., 1999), что мыши линий SAM характеризуются высоким уровнем генетической нестабильности соматических и половых клеток. Все это заставило нас сделать новые шаги в направлении наращивания фактологического материала, объединение которого позволит составить более полную и рациональную картину течения сперматогенеза в условиях ускоренного темпа развития биологических процессов, а заодно подготовить надежную теоретическую основу для развертывания в будущем широких экспериментальных исследований.

Цель настоящего исследования — сравнительное и экспериментальное изучение возрастной динамики сперматогенеза у мышей линии SAMP1, склонных к ускоренному старению, и мышей линии SAMR1, устойчивых к ускоренному старению.

Цель исследования предусматривает решение следующих основных задач:

- количественная характеристика возрастзависимых изменений клеток сперматогенного эпителия;

- качественное, морфологическое описание возрастзависимых изменений пространственной организации сперматогенной структуры.

- онтогенетическое изучение интенсивности спонтанного хромосомного мутагенеза в системе развития мужских половых клеток;

- изучение особенностей сперматогенного процесса у мышей-долгожителей SAMP1;

- установление закономерностей развития мужских половых клеток у ускоренно стареющих мышей, подвергшихся влиянию биологически активного соединения, антиоксиданта карнозина.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Заключение Диссертация по теме "Биология развития, эмбриология", Гопко, Антон Витальевич

V. в ы в о д ы

В онтогенезе мышей, склонных (линия SAMP1) и устойчивых (линия SAMR1) к ускоренному старению, количественные и морфологические закономерности развития мужских половых клеток принципиально не различаются.

Цитогенетическая картина сперматогенеза у мышей SAMP1 и SAMR1 представлена широким спектром ядерных и хромосомных аномалий. По критерию сперматогониальных и мейотических микроядер частота выхода аберрантных клеток у мышей SAMP1 и SAMR1 достигает пределов, характерных для индуцированного искусственного мутагенеза. Возрастзависимые изменения частот встречаемости как сперматогониев с микроядрами, так и округлых сперматид с микроядрами носят хаотический, колебательный характер.

У мышей-долгожителей SAMP1, склонных к ускоренному старению, значительные количественные и морфологические изменения в организации сперматогенного эпителия сопровождаются становлением в сети семенника (rete testis) новых молодых канальцев, включающих в себя клетки, по структуре напоминающие гоноциты и молодые клетки Сертоли. У старых ускоренно стареющих мышей SAMP1 возможны два реализующихся на фоне высокой генетической нестабильности пути дифференцировки спермиогенных клеток. У одних животных сохраняется нормальный постмейотический процесс, завершающийся формированием морфологически нормальных спермиев. У других этот процесс сильно нарушен, причём мутации затрагивают не только форму и размеры головок спермиев, но и внутреннюю организацию ядерного хроматина. Длительное воздействие карнозина вызывает деструкцию большинства семенных канальцев в гонадах мышей SAMP1, в то время как у мышей SAMR1, получавших карнозин, сперматогенный эпителий сохранял целостность и высокую упорядоченность.

У мышей SAMPI карнозин не вызывает существенных изменений в частоте встречаемости микроядерных аберраций в популяциях сперматогониев и округлых сперматид, но у мышей SAMR1 существенно увеличивает выход генетически аномальных половых клеток.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Гопко, Антон Витальевич, Москва

1. Агроскин Л.С., Папаян Г.В. Цитофотометрия//М. «Наука», 1977.

2. Ауэрбах Ш. Проблемы мутагенеза// Изд-во "Мир". 1978.

3. Болдырев А.А. Карнозин: Биологическое значение и возможности применения//Издательство Московского Университета, 1998.

4. Болдырев А.А. Проблемы и перспективы исследования биологической роди карнозина//Биохимия, 2000, Т. 65, С. 884 890.

5. Болдырев А.А., Юнева М.О., Сорокина Е.В. с соавт. Антиоксидантные системы в тканях мышей линий SAM (senescence-accelerated mice), характеризующейся ускоренным процессом старения//Биохимия, 2001, т. 66, С. 1430-1437.

6. Габаева Н.С. О строении и функциях фолликулярного эпителия семенников позвоночных//В кн. «Современные проблемы сперматогенеза», 1982, М.: Наука, С. 108 159.

7. Галлант С., Семёнова М., Юнева М. Карнозин как потенциальное «средство» против старения//Биохимия, 2000, Т. 65, С. 1018 1021.

8. Гордеева О.Ф. Особенности развития мужских половых клеток у ускоренно стареющих мышей линий SAM (senescence-accelerated гшсе)//Диссертация на соискаие учёной степени кандидата биологических наук, 2000, Москва, ИБР РАН.

9. Ю.Гусев В. А., Панченко Л. Ф. Современные концепции свободнорадикальной теории старения//Нейрохимия, 1997, т. 14, №1, с. 14-28.

10. Данилова Л.В. Сперматогонии, сперматоциты, сперматиды//В кн. «Современные проблемы сперматогенеза», 1982, М.: «Наука», С. 25 72.

11. Данилова Л.В. Полиморфизм сперматозооидов и атипичный сперматогенез//В кн. «Сперматогенез и его регуляция», 1983, М., «Наука», С. 98 140.

12. И.Егоров Е.Е., Семёнова И.В. с соавт. Корреляция выживаемости эмбриональных фибробластов и их пролиферативного потенциала с продолжительностью жизни мышей различных линий//Биологические мембраны, 2000, Т. 17, С. 685 688.

13. Захидов СТ. Процессы нормального и атипичного сперматогенеза у животных. //Автореф. Дис. Докт. Биол. Наук., М., изд-во МГУ. 1993.

14. Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Махран Х.А.Х., Голиченков В.А. Изв. РАН, сер. биол. 1994, N6, с.870-879.

15. Захидов С.Т., Маршак Т.Л., Голиченков В.А. Возможность перехода высокодифференцированных клеток Сертоли к пролиферации после действия химических мутагенов//ДАН, 1995, т. 3446 С. 692 694.

16. Захидов С. Т. Современные достижения в исследованиях проблемы сперматогенеза//В кн. «Проблемы репродуктивной биологии в трудах профессора С. И. Кулаева и его последователей», 1998, М.: Изд во Московского ун - та, С. 234 - 259.

17. Захидов СТ. Развитие с ускоренным старением//В кн. "Синергетика", Изд-во МГУ, Труды семинара, 1999. т. 6. С. 155 159.

18. Захидов СТ., М.Л.Семенова, О.Ф.Гордеева, А.А.Беляева. Сперматогенез у мышей линии SAMP1, склонных к ускоренному старению// ДАН. 1999. Т. 365. С 403-405.

19. Климонтович Ю.Л. Синергетика//М., Изд-во МГУ, 2000, т.З, с.368.

20. Курносова Т.Р. Деструкция и регенерация семенных канальцев после локального рентгеновского облучения семенников половозрелых крыс// Онтогенез, 1987, Т. 18, С. 183-191.

21. Райцина С. С. Цикл сперматогенного эпителия и кинетика сперматогенеза у млекопитающих//В кн. «Современные проблемы сперматогенеза», 1982, М.: Наука, С. 73- 107.

22. Рапопорт И.А. Микрогенетика//М., "Наука". 1965. С. 426.

23. Розенфельд С.В., Того Е.Ф. с соавт. Возрастная динамика частоты хромосомных повреждений у самцов мышей разных линий//Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2001, Т. 131, С. 568 570.

24. Розенфельд С.В., Того Е.Ф. с соавт. Влияние эпиталона на частоту хромосомных повреждений у мышей SAM с ускоренным старением// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2002, Т. 133, С. 320 -322.

25. Рузен-Ранге Э. Сперматогенез у животных//М., «Мир», 1980.

26. Скулачёв В.П. Сто лет открытию Гулевича//Биохимия, 2000, т. 65, С. 883.

27. Тюлина О.В., Каган В.Е., Болдырев А.А. Модулирующий эффект карнозина и родственных соединений на дыхательный взрыв лейкоцитов, активированных сульфатом бария//Бюл. эксп. биол. мед, 1994, Т. 118, С. 463-466.

28. Урываева И.В., Фактор В.М. Фракция роста печени, ее состав по плоидности и изменение при старении// Онтогенез. 1975. Т. 6. С. 458-465.

29. Урываева И.В., Маршак Т.Л., Захидов СТ., Семенова М.Л., Делоне Г.В. Накопление с возрастом микроядерных аберраций в клетках печени ускоренно стареющих мышей линий БАМ//Докл. РАН. 1999. Т. 368. С 703-705.

30. Хипкис А.Р. Карнозин и карбонильные группы белка: возможная взаимосвязь//Биохимия, 2000, т. 65, С. 907 916.

31. Холлидей Р., МакФарланд Г.А. Роль карнозина в поддержании жизнедеятельности клеток//Биохимия, 2000, т. 65, С. 991 — 997.

32. Allan DJ, Harmon BV, Kerr JFR. Cell death in spermatogenesis//^: Potten CS (ed) Perspectives on mammalian cell death. Oxford University Press, Oxford, 1987, pp. 229-258.

33. Allan DJ, Harmon BV, Roberts SA. Spermatogonial apoptosis has three morphologically recognizable phases and shows no circadian rhythm during during normal spermatogenesis in rat//Cell Prolif, 1992, Vol. 25 pp. 241 -250.

34. Bellgrau D, Gold D, Selawry H et al. A role for CD95 ligand in preventing graft rejection//Nature, 1995, Vol. 337, pp. 630 632.

35. Billig H, Furuta I, Rivier С et al. Apoptosis in testis germ cells: developmental changes in gonadotropin dependence and localization to selective tubule stages//Endocrinology, 1995, Vol. 136, pp. 5 12.

36. Bianco-Rodriguez J, Martinez-Garcia C. Spontaneous germ cell death in the testis of the adult rat takes the form ov apoptosis: re-evaluation of cell types that exhibit the ability to die during spermatogenesis//Cell Prolif, 1996, Vol. 29, pp. 13-31.

37. Boekelheide K, Lee J, Shipp EB et al. Expression of Fas system-related genes in the testis during development and after toxicant exposure//Toxicol Lett, 1998, Vol. 102 103, pp. 503 - 508.

38. Braun RE, Behringer RR, Peschon JJ et al. Genetically haploid spermatids are phenotypically diploid//Nature, 1989, Vol. 337, pp. 373 375.

39. Bustos-Obregon E, Ramirez O. Ageing and testicular function in Octogon degMs//Andrologia, 1997, Vol. 29, pp. 319 326.

40. Carp RI, Meeker HC, Kozlowski P, Sersen EA. An endogenous retrovirus and exogenous scrapie in a mouse model of aging//Trends in Microbiology, 2000, Vol. 8, pp. 39-42.

41. Chan WKM, Decker EA, Chow CK et al. Effect of dietary on plasma and tissue antioxidant concentrations and on lipid oxidation in rat skeletal muscle//Lipids, 1994, Vol. 29, pp. 461 -466.

42. Chiarini-Garcia H, Russell LD. High resolution light microscopic characterization of mouse spermatogonia// Biol. Reprod., 2001, Vol. 65, pp 1170- 1178.

43. Chiarini-Garcia H, Rayner AM, Russell LD. Non-random distribution of spermatogonia in rats: evidence of niches in the seminiferous tubules//Reproduction, 2003, Vol. 126, pp. 669 680.

44. Cho C, Jung-Ha H, Willis WD et al. Protamine 2 deficiency leads to sperm DNA damage and embryo death in mice//Biol. Reprod., 2003, Vol. 69, pp. 211 -217.

45. Clermont Y. Quantitative analysis of spermatogenesis in the rat: arevised model for the renewal of spermatogonia//Am J Anat, 1962, Vol. 111, pp. 111129.

46. Cobellis G, Meccariello R, Pierantoni R, Fasano S. Intratesticular signals for progression of germ cell stages in vertebrates//General and Comparative Endocrinology, 2003, Vol. 134, pp. 220 228.

47. Coucouvanis EC, Sherwood SW, Carswell-Crumpton С et al. Evidence that the mechanism of prenatal germ cell death in the mouse is apoptosis//Exp. Cell Res., 1993, Vol. 209, pp. 238-247.

48. Dawkins R. The Extended Phenotype//Oxford University Press, 1982.

49. Dolle M.E., Giese H., van Steeg H., Vijg J. Mutation accumulation in vivo and the importance of genome stability in aging and cancer//Results Probl. Cell Differ. 2000. V. 29. P. 165-180.

50. Eddy EM. Role of heat shock protein HSP70-2 in spermatogenesis//Rev. Reprod., 1999, Vol. 4, pp. 23 30.

51. Fawcett DW. Intercellular bridges//Exp. Cell Res. Suppl., 1961, vol. 1, pp. 174 187.

52. Franca LR, Godinho CL. Testis morphometry, seminiferous epithelium cycle length, and daily sperm production in domestic cats//Biol. Reprod., 2003, Vol. 68, pp. 1554- 1561.

53. Freire R, Mirguia JR, Tarsounas M et al. Human and mouse homologs of S. pombe radl and Saccaromyces cerevisae RAD 17: linkage to checkpoint control and mammalian meiosis//Genes Dev, 1998, Vol. 12, pp. 2560 2573.

54. French LE, Hahne M, Viard I et al. Fas and Fas ligand in embryos and adult mice: ligand expression in several immune-privileged tissues and coexpression in adult tissues caractrized by apoptotic cell turnover//.! Cell Biol, 1996, Vol. 133, pp. 335-343.

55. Furuchi T, Masuko K., Nishimune Y., et al.// Inhibition of testicular germ cells apoptosis and differentiaton in mice expressing Bcl-2 in spermatogonia// Development. 1996. V. 122. P. 1703-1709.

56. Geiger H., Zant G.V. 2002. The aging of limpho-hematopoietic stem cells// Nature immunolgy, V.3, P.329-333.

57. Hacker-Klom UB. Age dependence of murine spermatogenesis, 1995, Z Naturforsch. Mar-Apr;50(3-4) pp. 303-10

58. Hasty P, Vijg J Genomic priorities in ageing//Science,2002, vol. 296, pp. 1250 -1251.

59. Haywood M, Spaliviero J, Jimenez M et al. Sertoli and germ cell development in hypogonadal (hpg) mice expressing transgenic follicle-stimulating hormone alone or in combination with testosterone// Endocrinology, 2003, Vol. 144, pp. 509-517.

60. Не Р, Yasumoto К. Dietary butylated hydroxytoluene counteracts with paraquat to reduce the rate of hepatic DNA single strand breaks in senescence-accelerated mice//Mech. Ageing Dev. 1994. V. 76. P. 43 48.

61. Headle JA, Hite M, Kirkhart В et al. The induction of micronuclei as a measure of genotoxicity//Mutat. Res., 1983, Vol. 123, pp. 61 118.

62. Higuchi K., Wang J., Kitagawa K'., et al. Accelerated senile amyloidosis induced by amyloidogenic Apoa-II gene shortens the life span of mice but does not accelerate the rate of senescence// J. Gerontol. 1996. V. 51. P. 295-302.

63. Higuchi K. Genetic characterisation of senescence-accelerated mouse (SAM)//Experimental Gerontology, 1997, V. 32, P. 129 138.

64. Hipkiss AR. Carnosine, a protective, anti-ageing peptide?//The International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 1998, Vol. 30, pp. 863 868.

65. Hosokawa M., Fuisawa H., Zhu Bing-Hua, et al. In vitro study of the mechanisms of senescence acceleration// Exp. Gerotol. 1997. V. 32. P. 197203.

66. Hosokawa M. A higher oxidative status accelerates senescence and aggravates age-dependent disorders in SAMP strains of mice// Mech Ageing Dev., 2002, Nov;123(12):1553- 1561.

67. Johnson F.B., Sinclair D.A., Guarente L. Molecular biology of aging// Cell, 1999. V. 96. P. 291-302.

68. Johnson RS, Spiegelman BM, Papaioannou V. Pleiotropic effects of a null mutation in the c-fos proto-oncogene//Cell, 1992, Vol. 71, pp. 577 586.

69. Johnson Т.Е. Genetic influences on aging// Exper. Gerontol. 1997. V. 32. P. 11-22.

70. Kanadsu-Shinohara M, Toyokuni S, Morimoto T et al. Functional assessment of self-renewal activity of male germ-line stem cells following cytotoxic damage and serial transplantation//Biol. Reprod., 2003, Vol. 68, pp. 1801 — 1807.

71. Kashiwabara S, Noguchi J, Zhuang T et al. Regulation of spermatogenesis by testis-specific, cytoplasmic poly(A)polymerase TPAP//Sciense, 2002, Vol. 298, pp. 1999-2002.

72. Koji T. Nonradioaktive in situ nick translation: a useful molecular histochemical tool to detect single-stranded DNA breaks//Acta Histochem Cytochem, 1996, Vol. 29, pp. 71 79.

73. Koji Т., Wang R-A. Male germ cell death in mouse testes//In: Yamada T, Hashimoto Y (eds) Apoptosis: its role and mechanism. Business Center for Academic Societies Japan, Tokyo, 1998, pp. 85 96.

74. Koji T. Male germ cell death in mouse testes: possible involvement of Fas and Fas ligand//Med Electron Microsc, 2001, Vol. 34, pp. 213 222.

75. Koji T, Hishikawa Y, Ando H et al. Expression of Fas and Fas ligand in normal and ischemia-reperfusion testes: involvement of the Fas system in the induction of germ cell apoptosis in the damaged mouse testis//Biol Reprod, 2001, Vol. 64, pp. 946-954.

76. Krishnamurthy H, Danilovich N, Morales CR, Sairam MR. Qualitative and quantitative decline in spermatogenesis of the follicle-stimulating hormone receptor knockout (FORKO) mouse// Biol Reprod, 2000, Vol. 62, pp. 1146 -1159.

77. Kuro-o M., Matsumura Y., Aizawa H., et al. Mutation of the mouse Klotho gene leads to a syndrome resembling ageing//Nature. 1998. V. 390. P. 45-51.

78. Kuro-o M. Disease model: human aging//Trends in Molecular Medicine, 2001, Vol. 7,pp. 179-181.

79. Lee J, Richburg J, Shipp E et al. The Fas system, a regulator of germ cell apoptosis, is differentially up-regulated in Sertoli cell versus germ cell injury of the testis//Endocrinology, 1999, Vol. 140, pp. 852 858.

80. Lindahl T. Supression of spontaneous mutagenesis in human cells by DNA base excision-repair// Mutat. Res. 2000. V. 462. P. 129-135.

81. Lithgow G.J.,Andersen J.K. The real Dorian Grey mouse // BioEssay. 2000. V.22. P. 410-413.

82. Lutz W.K. Endogenous genotoxic agents and processes as a basis of spontaneous carcinogenesis//Mutat. Res. 1990. V. 275. P. 305-315.

83. Maier B, Gluba W, Bernier В et al. Modulation of mammalian life span by the short isoform of p53//Genes & Development, 2004, Vol. 18, pp. 306 319.

84. McClearn G.E. Biogerontologic theories// Exp. Gerontol. 1997. V. 32. P. 3-10.

85. McLaren A. Mammalian germ cells: birth, sex, and immortality//Cell Structure and Function, 2001, Vol. 26, pp. 119 122.

86. McLean DJ, Friel PJ, Johnston DS, Griswold MD Characterisation of spermatogonial stem cells maturation and differentiation in neonatal mice//Biol. Reprod., 2003, Vol. 69, pp. 2085-2091.

87. Medvedev Z.A. On the immortality of the germ line: genetic and biochemical mechanism. A review. // Mech. Ageing Dev. 1981. V. 17. P. 331 -359.

88. Meistrich ML, Hunter RV, Suzuki N et al. Gradual regeneration of mouse testicular stem cells after exposure to ionizing radiation/VRadiat. Res., 1978, Vol. 74, pp. 349-362.

89. Mendoza-Lujambio I, Burfeind P, Dixkens С et al. The Hookl gene is nonfunctional in the abnormal spermatozoon head shape (azh) mutant mouse//Human Molecular Genetics, 2002, Vol. 11, pp. 1647-1658,2002

90. Miething A. Germ-cell death during prespermatogenesis in the testis of the golden hamster//Cell Tissue Res, 1992, Vol. 267, pp. 583 590.

91. Miyamoto H., Manabe N., Akiyama Y., Mitani Y., Sugimoto M., Sato E. 1994 Quantative studies on spermatogenesis in the senescence-accelerated mouse//The SAM Model of Senescence, Excerpta Medica, Elsevier Science B. V., Amsterdam.

92. Monnat R.J., Loeb L.A. Mechanisms of neoplastic transformation// Cancer Invest. 1983. V. l.P. 175-183.

93. Muller W.U., Streffer С 1994. Micronucleus assays// In: Advances in Mutagenesis Research (ed. by G.Obe) Springer Verlag, Berlin-Heidelberg-New York. 1994. P. 4-134.

94. Munsie M, Schlatt S, deKretser DM, Loveland KL. Expression of stem cell factor in the postnatal rat testis//Mol. Reprod. Dev., 1997, Vol. 47, pp. 19 25.

95. Nagano R, Tabata S, Nakanishi Y et al. Reproliferation and relocation of mouse male germ cells (gonocytes) during prespermatogenesis//Anat. Rec., 2000, Vol. 258, pp. 210-230.

96. Nagata S, Golstein P. The Fas death factor//Science, 1995, Vol. 267, pp. 1449- 1456.

97. Nandi S, Baneijee PP, Zirkin BR. Germ cell apoptosis in the testes of Sprague Dawley rats following tastosterone withdrawal by ethane 1,2-dimethane sulfonate administration: relationship to Fas?// Biol Reprod, 1999, Vol. 61, pp. 70-75.

98. Nisitani S., Hosokawa M., Sasaki M.S. et al. Acceleration of chromosome aberrations in the senescence-accelerated stains of mice//Mutat. Res. 1990. V. 237. P. 221-228.

99. Nonclercq D, Reverse D, Toubeau G et al. In situ demonstration of germinal cell apoptosis during diethilstilbestrol-induced testis regression in adult male Syrian Hamsters//Biol Reprod, 1996, Vol. 55, pp. 1368 1376.

100. Ohbo K, Yoshida S, Ohmura M et al. Identification and characterization of stem cells in prepubertal spermatogenesis in mice//Developmental Biology, 2003, Vol., 258, pp. 209 225.

101. Packer Al, Besmer P, Bacharova RF. Kit ligand mediates survival of type A spermatogonia and dividing spermatocytes in postnatal mouse testes//Mol Reprod Dev, 1995, Vol. 42, pp. 303 310.

102. Pavlov AR, Revina AA, Dupin AM et al. The mechanism of interaction of carnosine with superoxide radicals in water solutions//Biochim. Biophys. Acta, 1993, Vol. 1157, pp. 304 312.

103. Pierantoni R, Cobellis G, Meccariello R, Fasano S. Evolutionary aspects of cellular communication in the vertebrate hypothalamo-hypophysio-gonadalaxis//Int. Rev. Cytol., 2002, Vol. 218, pp. 69 141.

104. Plant T, Marshall G. The functional significance of FSH in spermatogenesis and the control of its secretion in male primates//Endocr. Rev., 2001, Vol. 22, pp. 764 786.

105. Poss KD, Nechiporuk A, Stringer KF et al.Germ cell aneuploidy in zebrafish with mutations in the mitotic checkpoint gene mpsl//Genes & Development, 2004, Vol. 18 pp. 1527 1532.

106. Print C.G., Loveland K.L., Gibson L., et al. Apoptosis regulator bcl-w is essential for spermatogenesis but appears otherwise redundant// PNAS, 1998, V. 95. P. 12421-12431.

107. Richburg JH, Nanez A, Williams LR et al. Sensivity of testicular germ cells to toxicant-induced apoptosis in gld mice that express a nonfunctional form of Fas ligand//Endocrinology, 2000, Vol. 141, pp. 787 793.

108. Riggs J.E. Aging, increasing genomic entropy, and neurodegenerative disease//NeuroI. Clin. 1999. V. 16. P. 757-770.

109. Roosen-Runge EC. Germinal cell loss in normal metazoan spermatogenesis//.!. Reprod. Fertil., 1973, Vol. 35, pp. 339-235.

110. Rotter V., Schwartz D., Almon E., et al.// Mice with induced level of protein exhibit the testicular giant-cell degenerative syndrome// PNAS. 1993. V. 90. P. 9075-9079.

111. Ross A., Waimare K., Moss J., et al.// Testicular degeneration in Bcl-w-deficient mice//Nature, genetic. 1998. V. 18. P. 251-256

112. Russell LD, Clermont Y. Degeneration of germ cells in normal, hypophysectomized and hormone treated hypophysectomized rats//Anat Rec, 1997, Vol. 187, pp. 347-366.

113. Sassone-Corsi P. Unique chromatine remodelling and transcriptional regulation in spermatogenesis//Science, 2002, Vol. 296, pp. 2176-2178.

114. Schoeffner DJ, Warren DA, Muralidara S et al. Organ weights and fat volume in rats as a function of strain and age//J Toxicol Environ Health A., 1999, Apr 9;56(7):449-62.

115. Schmid W., 1975 The micronucleus test // Mut. res., V. 31, P. 9 15.

116. Schultze C. Response of the human testis to long-term estrogen treatment: morphology of Sertoli cells, leydig cells and spermatogonial stem cells//Cell Tissue Res, 1988, Vol. 251, pp. 31 -43.

117. Schwartz D., Goldfinger N. Kam Z., Rotter V. p53 control low DNA damage-dependent premeiotic checkpoint and facilitates DNA repair during spermatogenesis// Cell Growth Differ. 1999. V. 10. P. 665-675.

118. Selva DM, Tirado ОМ, Toran M et al. Meiotic arrest and germ cell apoptosis in androgen-binding protein transgenic mice//Endocrinology, 2000, Vol. 141, pp. 1168- 1178.

119. Shimizu N., Itoh N., Utiyama H., Wahl G.M. Selective enrapment of extrachromosomally amplified DNA by nuclear budding and micronucleation during S phase//J.Cell Biol. 1998. V.140. P. 1307 1320.

120. Shimura M., Tanaka Y., Nakamura S. et al. Micronuclei formation and aneuploidy induced by Vpr, an accessory gene of Human immunodeficiency virus type III//FASEB J. 1999. V.13. P. 621- 637.

121. Shirashi K, Naito K, Yoshito K. Nitric oxide promotes germ cell necrosis in the delayed phase after experimental testicular torsion of rat//Biol Reprod, 2001, Vol. 65, pp. 514 521.

122. Simons J.W. Coming of age: "dysgenetics" a theory connecting induction of persistent delayed genomic instability with disturbed cellular ageing// Int. J. Radiat. Biol. 2000. V. 76. P. 1533-1543.

123. Siu MKY, Cheng CY Dynamic cross-talk between cells and the extracellular matrix in the testis//BioEssays, 2004, Vol. 26, pp. 978 992.

124. Slagboom P.E. The aging genome: determinant or target?// Mutat. Res. 1990. V. 237. P. 183-187.

125. Steinberger E. Establishment of the male reproductive biology club//J. Androl., 2000, Vol. 21, pp. 164 173.

126. Strehler B.L. Deletional mutations are the basic cause of aging: historical perspectives// Mutat. Res. 1995. V. 338. P. 3-17.

127. Suzuki N., Withers H.R. 1978. Exponential decrease during aging and random lifetime of mouse spermatogonial stem cells// Science, 1978, V.202, P.1314-1315.

128. Szilard L. On the nature of the aging process// PNAS. 1959. V. 45. P. 30-45.

129. Takeda Т., Hosokawa M., Takeshita S., et al. A new murine model of accelerated senescence//Mech. Aging Dev. 1981. V. 17. P. 183-194.

130. Takeda Т., Hosokawa M., Huguchi K. Senescence-accelerated mouse (SAM). A novel murine model of aging// In: The SAM model of senescence (ed. Takeda Т.), Amsterdam-London-New York-Tokyo, Excerpta Medica. 1994. P. 15-22.

131. Takeda Т., Hosokawa M., Higuchi K. Senescence-accelerated mouse (SAM): A novel murine model of senescence// Exp. Gerontol. 1997a. V. 32. P. 105-109.

132. Takeda Т., Matsushita Т., Kurozumi M., et al. Pathobiology of the senescence-accelerated mouse (SAM)// Exp. Gerontol. 1997b. V. 32. P. 117127.

133. Tegelenbosch R, de Rooij D A Quantitative study of spermatogonial multiplication stem cell renewal in the C3H/101F1 hybrid mouse//Mutat. Res.,1993, Vol. 290, pp. 193-200.

134. Thepot D, Weitzman JB, Barra J et al. Targeted disruption of the murine junD gene results in multiple defects in male reproductive fiinction//Development, 2000, Vol. 127, pp. 143- 153.

135. Vijg J. Somatic mutations and aging: a re-evaluation// Mutat. Res. 2000. V. 447. P. 117-135.

136. Warner HR, Sierra F. Models of accelerated ageing can be informative about the molecular mechanisms of ageing and/or age-related pathology//Mechanisms of Ageing and Development, 2003, Vol. 124, pp. 581 -587.

137. Wirobek A., Bruce W. 1978 The induction of sperm-shape abnormalities in mice and humans // Chemical mutagens, V.5, Plenum press, N. Y. London, P. 258 - 286.

138. Woolveridge I, de Boer-Brouwer M., Taylor MF et al. Apoptosis in the rat spermatogenic epithelium following androgen withdrawal: changes in apoptosis-related genes// Biol Reprod, 1999, Vol. 60, pp. 461 470.

139. Xia C, Higuchi K., Shimizu M., et al. Genetic typing of the senescence-accelerated mouse (SAM) strains with microsatellite markers// Mamm Genome. 1999. V. 10. P. 235-238.

140. Yamagimachi R, Wayakama T, Kishikawa H et al. Production of fertile offspring from genetically infertile male mice//PNAS, 2004, vol. 101, pp. 1691 -1695

141. Yan W., Samson M., Jegou В., Toppori J.// Bcl-w forms complexes with Bax and Bak, and elevated ratios of spermatocyte apoptosis in the testis // Molecular Endocrinol. 2000. V. 14. P. 682-699.

142. Yin Y, Dewolf WC, Morgentaler A. Experimental cryptorchidism induces testicular germ cell apoptosis by p53-dependent and -independent pathways in mice//Biol Reprod, 1998, Vol. 58, pp. 492 496.

143. Yoshinaga К, Nishikawa S, Ogawa M et al. Role of c-kit in mouse spermatogenesis: identification of spermatogonia as a specific site of c-kit expression and function// Development, 1991, Vol. 113, pp. 689 699.

144. Yuan L, Liu JG, Zhao J et al. The murine SCP3 gene is required synaptonemal complex assembly, chromosome synapsis, and male fertility//Mol. Cell., 2000, Vol. 5, pp. 73 83.