侯真真 張誼 張明
摘要 [目的]定位并比較不同日齡建昌黑山羊睪丸及附睪中GnRHR的分布及表達(dá)情況。[方法]分別收集55、104、300、1 140日齡建昌黑山羊的睪丸、附睪頭和附睪尾組織,然后進(jìn)行脫水、包埋、切片后,采用免疫組化定位GnRHR在各個(gè)組織中的分布。[結(jié)果]GnRHR在建昌黑山羊睪丸、附睪頭和附睪尾組織細(xì)胞中均有分布,在上皮下層、基質(zhì)層中分布較多,其表達(dá)量在300日齡的附睪尾和1 140日齡的睪丸中達(dá)到較高水平。[結(jié)論]GnRHR在睪丸、附睪中均有表達(dá),而且不同日齡階段表達(dá)存在組織細(xì)胞特異性。
關(guān)鍵詞 促性腺激素釋放激素受體;睪丸;附睪;建昌黑山羊
中圖分類號 S827 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)13-0103-04
Localization and Distribution of GnRHR in the Testis and Epididymis from Different Age of Jianchang Black Goat
HOU Zhen-zhen1,ZHANG Yi2,ZHANG Ming1*
(1.College of Animal Science and Technology,Sichuan Agricultural University,Wenjiang,Sichuan,611130;2.School of Animal Science and Technology,Xichang College,Xichang,Sichuan 615000)
Abstract [Objective]To localize and compare the distribution and expression level of GnRHR in the testis and epididymis from different age of Jianchang black goat.[Method]The testis and epididymis were collected at 55,104,104,1 140 d after animal birth,then dehydrated,embedded and cut.Distribution of GnRHR was orientated by immunohistochemical assay.[Result]GnRHR in the testis,epididymal heads and tails,especially in subepithelial layer and stroma layer,in which had a higher expression level than other tissue was expressed.GnRHR expression was the most in the epididymis at 300 d and in the testis at 1 140 d.[Conclusion] GnRHR is expressed in the testis and epididymis,and its expression level has tissue-specificity at different age.
Abstract Gonadotropin Releasing Hormone receptor; Testis; Epididymis;Jianchang black goat
繁殖是生物物種延續(xù)最基本的生命活動,而動物繁殖必須依賴體內(nèi)的繁殖調(diào)節(jié)物質(zhì)。促性腺激素釋放激素(Gonadotropin Releasing Hormone,GnRH) 是下丘腦分泌的十肽,是下丘腦-垂體-性腺軸的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[1],對于哺乳動物生殖器官發(fā)育和生理機(jī)能的維持起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。GnRH作用的發(fā)揮依賴于促性腺激素釋放激素受體(Gonadotropin Releasing Hormone receptor,GnRHR) 的存在。GnRHR和GnRH 結(jié)合進(jìn)而激發(fā)信號通路,并主要促使促黃體生成素 (LH) 和促卵泡素(FSH) 的合成與釋放,參與動物機(jī)體的繁殖調(diào)控[2-3]。
建昌黑山羊是四川省地方優(yōu)良品種,廣泛分布于涼山彝族自治州。該山羊耐粗飼,易管理,抗病力強(qiáng),繁殖力高,在當(dāng)?shù)氐胤浇?jīng)濟(jì)發(fā)展中占重要的地位[4]。目前有關(guān)雄性建昌黑山羊生殖生理的基礎(chǔ)研究很少。研究人員發(fā)現(xiàn),抑制實(shí)驗(yàn)動物和人的GnRH基因和GnRHR基因表達(dá),會顯著抑制其生殖活動[5-6]。Ikemoto等[7]認(rèn)為GnRH 與其受體的相互作用在生殖功能中起著關(guān)鍵性的作用。也有資料顯示山羊GnRHR基因的突變與其繁殖性能有關(guān),可能是影響山羊繁殖率的一個(gè)因素[8]。相關(guān)定位研究顯示GnRHR除主要分布在垂體促性腺細(xì)胞外[9],在卵巢、睪丸、前列腺、性腺等組織細(xì)胞上也存在著GnRH特異結(jié)合位點(diǎn)[10-11]。
近年來,許多科研人員將GnRHR基因作為影響山羊繁殖性能的候選基因來研究[8]。但迄今為止,GnRHR在建昌黑山羊雄性生殖器官上發(fā)育性表達(dá)和分布的研究很少。該研究利用免疫組化,定位分析不同日齡階段山羊睪丸、附睪頭、附睪尾中GnRHR的分布情況,以期為深入了解建昌黑山羊雄性生殖生理提供基礎(chǔ)資料。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗(yàn)動物。分別選擇55、104、300和1 140 d 這4個(gè)日齡的建昌黑山羊公羊各2只。自然條件下使其自由飲水與采食,并分開飼養(yǎng)。進(jìn)行麻醉后,外科手術(shù)收集睪丸、附睪頭和附睪尾組織,用于組織切片和免疫組化(IHC)定位[12-13]GnRHR。實(shí)驗(yàn)動物的處理符合動物福利相關(guān)法律。
1.1.2 儀器。切片機(jī)(Lecia RM-235德國萊卡公司);恒溫平板(HB-2000);電熱恒溫干燥箱;顯微鏡(Olympus BX-51,日本);超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司);超低溫冰箱-80 ℃(Thermo,美國Thermo公司)。
1.1.3 試劑。二甲苯,乙醇(100%、99%、95%、90%、80%、70%),磷酸二氫鉀,磷酸氫二鈉,氯化鉀,氯化鈣,氯化鈉,吐溫20,胰蛋白酶,山羊血清,3%H2O2,甲醇等為國產(chǎn)分析純。一抗(兔抗),二抗(山羊抗兔),來自Santa cruz公司;兔抗山羊SABC試劑盒,蘇木精,DAB顯色試劑來自博士德。
1.1.4 溶液配制
1.1.4.1 免疫組化稀釋比。用1倍PBS液稀釋一抗(1∶200),血清(1∶10),二抗(1∶100),SABC(1∶100);DAB試劑用超純水稀釋(1∶20);試劑A、B、C各50 μL,1 mL超純水。
1.1.4.2 配制PBS洗滌液。
配制5倍PBS液:氯化鉀1 g、磷酸氫二鈉14.5 g、磷酸二氫鉀1.35 g、氯化鈉40 g,1 000 mL蒸餾水;配制1倍PBS液:500 mL的5倍PBS液,2 000 mL蒸餾水。另外加吐溫的PBS液再加750 μL吐溫混勻即可。
1.1.4.3 配制0.05%胰蛋白酶工作液。
先配制0.5%的胰蛋白酶儲藏液:用50 mg胰蛋白酶干粉與10 mL純水混勻,-20 ℃冰箱保存;再配制1% CaCl2溶液:用0.1 g CaCl2與10 mL純水混勻,4 ℃冰箱保存;0.05%胰蛋白酶工作液即用1 mL 0.5%胰蛋白酶儲藏液加1 mL 1% CaCl2溶液再加8 mL純水,混勻即可。
1.1.4.4 配制3%過氧化氫液。30% H2O2 40 mL、甲醇360 mL,攪拌混勻即可。
1.2 方法
1.2.1 石蠟組織切片的制作。
收集睪丸、附睪頭和附睪尾組織,放入10% 中性福爾馬林浸泡2~3 d,修塊并置于包埋盒內(nèi),再次浸泡在10% 中性福爾馬林中3~5 d固定;之后用自來水沖洗12 h,依次在70%、80%、90%、95%、99%、100%乙醇溶液,3個(gè)二甲苯溶液,3個(gè)蠟缸中進(jìn)行組織脫水透蠟,再進(jìn)行石蠟包埋;之后進(jìn)行石蠟切片,切片厚度為4 μm,每個(gè)日齡公羊睪丸、附睪頭和附睪尾3個(gè)組織,各切3張片子,切片后用紙條將切片放入45 ℃水中使其充分展開,再用載玻片接觸切片使其貼片,然后放于50 ℃熱臺烘干,45 ℃烘片48 h。
1.2.2 脫蠟。
把切片放在載玻片架內(nèi),放入二甲苯中連續(xù)透明處理2次,各脫蠟1 min;脫蠟后,把切片依次放入不同濃度的乙醇(100%、99%、95%、90%、80%、70%)溶液中,各30 s,脫蠟。脫蠟完成后放到燒杯中,在緩慢又小的自來水流下沖洗10 min。
1.2.3 抗原修復(fù)。
酶消化法:用0.05%胰蛋白酶工作液修復(fù)。在玻片上滴加胰蛋白酶液,覆蓋住組織,將玻片放于37~38 ℃的熱臺上,消化15 min,然后輕輕甩干玻片上殘余的胰蛋白酶,將玻片放于玻片架上,流水浸泡5~10 min。
1.2.4 滅活內(nèi)源性過氧化物酶。將玻片浸泡于3% H2O2液10 min進(jìn)行內(nèi)源性過氧化物酶滅活。
1.2.5 滴加血清和一抗孵育。
切片用3% H2O2浸泡過后取出,把切片放到裝有PBS洗滌液浸泡3次,每次5 min。取出浸泡的切片,將切片快速地輕放在暗盒里,然后迅速滴加正常山羊血清稀釋液,蓋住切片上的組織,蓋上蓋子,室溫孵育30 min。
孵育過后,快速地將之前滴加在切片上的血清甩干凈(注意此過程禁止用其他任何溶液沖洗,自然甩干即可),然后迅速地滴加一抗(兔抗、陰性對照滴加PBS液)蓋住之前血清蓋住的切片組織處,放回暗盒里并蓋上蓋子,放入冰箱(4 ℃)過夜(間隔12~16 h,14 h左右效果最佳)。
1.2.6 二抗孵育。將盒子從冰箱(4 ℃)中拿出,把切片放到載玻片架內(nèi),放入燒杯中用PBS洗滌液連續(xù)浸泡3次,每次5 min(此處陰性對照要與GnRHR組織樣分開漂洗)。漂洗結(jié)束后,把切片放入暗盒里,快速滴加二抗(山羊抗兔),淹蓋住組織,室溫孵育1 h。
1.2.7 滴加SABC。孵育結(jié)束后,把所有的切片都放在同一載玻片架內(nèi),并放入燒杯中用PBS洗滌液連續(xù)浸泡3次,每次5 min。浸泡完成后,將切片放回暗盒內(nèi),快速滴加SABC,淹蓋住組織,室溫孵育1 h。
1.2.8 顯色。
從暗盒里取出切片,裝在載玻片架內(nèi),并依次放入4個(gè)燒杯(第1個(gè)燒杯1倍PBS溶液加有吐溫,第2個(gè)無吐溫,第3個(gè)有吐溫,第4個(gè)無吐溫)中浸泡,每個(gè)燒杯中浸泡5 min。浸泡結(jié)束后,將切片放回盒內(nèi),按照確定好的GnRHR的顯色時(shí)間,快速滴加DAB進(jìn)行顯色,每次顯色2張載玻片。每次顯色時(shí)間到后,迅速將片子放入裝有清水的燒杯中,洗去載玻片上的DAB液,將片子放在載玻片架里并放入燒杯中。所有片子DAB顯色完后,放在自來水下緩慢沖洗3 min;接著進(jìn)行蘇木精染色,染色時(shí)間為30 s,每次3張載玻片最佳,每次顯色時(shí)間到后,迅速將片子放入裝有清水的燒杯中,洗去多余的蘇木精,把片子放在載玻片架里并放入燒杯中。所有片子染色完后,放在自來水下緩慢沖洗5 min。DAB顯色時(shí)間約為90 s,蘇木精染色時(shí)間約為30 s。
1.2.9 脫水。
緩慢沖洗結(jié)束后,將切片快速地依次放入不同濃度的乙醇(70%、80%、90%、95%、99%、100%)中脫水,且快速地放入裝有二甲苯玻璃瓶中連續(xù)透明處理2次,每次1 min,最后放到二甲苯的中待封片。