视黄酸在维持小鼠原始卵泡库稳定中的作用及机制研究

发布时间：2020-07-22 15:56

【摘要】：大多数雌性哺乳动物出生前后会建立一个储备生殖细胞的原始卵泡库。原始卵泡库一旦形成,绝大多数的原始卵泡将处于静息状态以维持雌性哺乳动物的生殖年限。原始卵泡的不正常的激活将导致卵巢早衰等疾病最终导致雌性不育。许多研究表明视黄酸(retinoid acid,RA)在减数分裂启动和性别分化中起到重要的作用,但是RA在原始卵泡激活中的作用尚不清楚。本实验研究了 RA在原始卵泡激活中的作用及其分子机制。研究发现,RA合成酶以及受体在卵巢中的表达随着新生小鼠天数增加显著下降,这提示RA的活性与原始卵泡激活负相关。体外添加RA培养新生3天(3 dpp)小鼠卵巢的结果显示RA不能显著抑制原始卵泡的激活,但RA代谢酶的表达显著上升。所以本实验添加了 RA代谢酶的抑制剂Talarozole和RA共同培养新生卵巢,结果显示RA+Talarozole处理四天后,原始卵泡激活的数量显著降低。添加RA受体抑制剂AGN194301或者RA合成酶抑制剂DEAB后,小鼠卵巢生长卵泡的数量显著升高,原始卵泡数量降低。体内注射的结果也显示RA可以显著抑制原始卵泡的激活。这些结果表明RA可以维持原始卵泡库的稳定,防止卵泡的过度激活。有文献表明,在心肌细胞和角质细胞中RA可以抑制丝裂原活化蛋白激酶3/1(MAPK3/1)信号通路。因此本实验研究了 MAPK3/1对原始卵泡激活的影响以及RA与MAPK3/1信号通路之间的关系。结果显示,添加MAPK3/1抑制剂U0126培养3 dpp的小鼠卵巢可显著减少激活卵泡的数量。进一步研究发现U0126可以抑制前颗粒细胞中的mTORC1-KITL信号传导。随后本实验研究了新生小鼠卵巢中RA是否通过抑制MAPK3/1信号通路防止卵泡过度激活以及RA维持原始卵泡库稳定的分子机制。结果显示,RA不影响MAPK3/1的活性和KITL的分泌,表明RA不通过前颗粒细胞中的信号传导来维持原始卵泡库的稳定。最后,我们的研究结果显示RA可以抑制卵母细胞内p-Akt的表达,降低Foxo3的核输出率,表明RA可以通过抑制卵母细胞内的PI3K-Akt信号通路维持原始卵泡库的稳定。综上所述,RA通过抑制卵母细胞内PI3K-Akt信号通路来维持小鼠原始卵泡库的稳定,而MAPK3/1通过前颗粒细胞中的mTORC1-KITL信号传导参与调控原始卵泡的激活。这些发现为阐明原始卵泡激活的分子机理提供了新的科学依据。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q492
【图文】：

过程图,卵泡发育,卵泡,组织形态学

为了产生成熟的卵母细胞，原始卵泡库中的原始卵泡被激活从初级、次级卵泡发逡逑育至有腔卵泡。在有腔卵泡阶段多数卵泡经历闭锁退化，只有少部分卵泡在青春期后逡逑周期性的促性腺激素刺激下进一步发育达到排卵前阶段（图１－１）邋（Ｊａｇａｒｌａｍｕｄｉ邋ａｎｄ逡逑Ｒａｊｋｏｖｉｃ，邋２０１２；邋Ｒｅｄｄｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１０）。为了响应每个周期的促性腺激素峰，优势的格拉逡逑夫卵泡会释放一个成熟的卵母细胞，而卵泡中剩余的膜细胞和颗粒细胞会转化成为黄逡逑体（Ｔｈｏｍｅ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１５）。这种周期性循环是连续的并且受到下丘脑－垂体－卵巢轴的调逡逑控（Ｈａｎｓｅｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００８）。逡逑？邋Ｍｉｔｏｓｉｓ逦Ｍｓｉｏｓｉｓ逦Ａｃｔ＾ｉｏｎ邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋篇Ｊ邋柂逡逑ＰＧＣ邋ｓ逦00ｇ0ｎｉａ逦Ｇｅｒｍ邋ｃｅｌｌ邋ｃｙｓｔ逦Ｐｒｉｍｏｒｄｉａｌ邋ｆｏｌｌｉｃｌｅｓ邋Ｐｒｉｍａｒｙ邋ｆｏｌｌｉｃｌｅ逦Ｇｒｏｗｉｎｇ邋ｆｏｌｌｉｃｌｅ逡逑图１－１卵泡形成和发育的不同阶段（Ｊａｇａｒｌａｍｕｄｉ邋ａｎｄ邋Ｒａｊｋｏｖｉｃ，邋２０１２）逡逑小鼠卵巢卵泡发育过程中的组织形态学，箭头所示的过程为卵泡发育过程。包括原始生殖细胞逡逑（ＰＧＣｓ）、原始卵泡（ＰｒＦ）、初级卵泡（ＰＦ）、次级卵泡（ＳＦ）和生长卵泡（ＧｒＦ）。逡逑１．２原始卵泡形成的基本过程逡逑卵泡是雌性哺乳动物的基本生殖单元，其形成和激活是决定生殖能力的关键。卵逡逑巢中的卵泡不仅对卵子的发生必不可少

卵泡,时间线,生殖细胞,体细胞

原始卵泡,卵母细胞,卵泡,信号

育命运：１）保持静息状态，即存活并且在繁殖期间维持静息状态。２）被激活进入生长逡逑卵泡池，这些卵泡要么在后期的发育阶段闭锁要么排卵。３）直接从静息状态死亡，这逡逑种情况会导致生殖衰老（图１－３），它们的命运主要受到卵母细胞内ＰＩ３Ｋ－Ａｋｔ信号通路逡逑调控（Ｒｅｄｄｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１０；邋Ａｄｈｉｋａｒｉ邋ａｎｄ邋Ｌｉｕ，邋２００９；邋Ｂｒｏｅｋｍａｎｓ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００７；邋Ｈａｎｓｅｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，逡逑２００８；邋ＭｃＧｅｅ邋ａｎｄ邋Ｈｓｕｅｈ，邋２０００）。原始卵泡的休眠、激活和死亡之间的平衡是决定雌逡逑性动物生殖寿命的决定因素（Ａｄｈｉｋａｒｉ邋ａｎｄ邋Ｌｉｕ，邋２００９；邋Ｒｅｄｄｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２０１０）。在哺乳动物逡逑中，原始卵泡库的大小和持久性决定了雌性生殖年限的长度（Ｆａｄｄｙ邋ａｎｄ邋Ｇｏｓｄｅｎ，邋１９９６；逡逑Ｂｒｏｅｋｍａｎｓ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００７）。在小鼠中原始卵泡库大约在出生后四天形成（ＭｃＮａｔｔｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，逡逑２０００；邋Ｐｅｐｌｉｎｇ，邋２００６；邋Ｐｅｐｌｉｎｇ邋ａｎｄ邋Ｓｐｒａｄｌｉｎｇ，２００１）。原始卵泡激活这个过程在原始卵泡逡逑形成之后就开始了

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