打开APP

猪卵泡发育分子机制取得进展

  1. 猪卵泡

来源:南京农业大学 2021-07-22 12:54

  近期,南京农业大学动物科技学院刘红林教授、申明副研究员团队在猪卵泡发育的分子机制研究中取得重要进展,两篇高水平研究论文“Oocytes and hypoxanthine orchestrate the G2-M switch mechanism in ovarian granulosa cells”和“FOXO1 mediates h

 

 

近期,南京农业大学动物科技学院刘红林教授、申明副研究员团队在猪卵泡发育的分子机制研究中取得重要进展,两篇高水平研究论文“Oocytes and hypoxanthine orchestrate the G2-M switch mechanism in ovarian granulosa cells”和“FOXO1 mediates hypoxia-induced G0/G1 arrest in ovarian somatic granulosa cells by activating the TP53INP1-p53-CDKN1A pathway”连续发表在发育生物学权威杂志《Development》。

雌性动物出生后,卵母细胞一直停滞在减数第I次分裂前期的双线期。直至初情期到来后,在LH激素峰的作用下,减数分裂才能重新启动。早在上世纪80年代,美国科学院院士John Eppig教授发现卵泡液中含有抑制卵母细胞自发恢复减数分裂的小分子物质。次黄嘌呤(Hx)被证明是这些小分子抑制物中的主要活性成分,可通过抑制磷酸二酯酶的活性提高cAMP水平,抑制卵母细胞促成熟因子(MPF,即CDKl/cyclin B复合物)活性,从而维持卵母细胞减数分裂抑制。卵泡颗粒细胞与卵母细胞处于相同的卵泡环境中,颗粒细胞的增殖同样需要MPF活性,但次黄嘌呤对颗粒细胞增殖的影响却缺少报道。

本研究首次证明,生理浓度的Hx能够通过抑制MPF活性,将颗粒细胞阻断在G2期,并且这种抑制作用的解除依赖于TGF-β1的添加,而不是FSH、LH、IGF1、EGF等激素或生长因子。进一步研究揭示,在卵泡中,卵母细胞可通过分泌GDF9和BMP15这两种TGF-β超家族成员解除Hx引起的颗粒细胞有丝分裂阻滞,其机制在于:GDF9和BMP15与颗粒细胞上的GDF9/BMP15受体结合后,通过激活ERK1/2通路,抑制Wee1活性,从而抑制CDK1的Thr l4和Tyr l5位点磷酸化。ERK1/2还可激活CDC25B磷酸酶活性,进一步降低Thr l4和Tyr l5这两个位点磷酸化水平,从而增强CDK1活性,使被Hx抑制的MPF活性得以恢复,因此诱导颗粒细胞从G2进入M期,促进有丝分裂的进行。值得注意的是,GDF9/BMP15受体含量较低的颗粒细胞不仅对Hx诱导的G2期阻滞更敏感,而且更容易从卵泡壁脱落成为游离颗粒细胞(dGCs)。同时,Hx诱导的G2期阻滞会引发dGCs的凋亡。由于颗粒细胞脱落和凋亡是卵泡发生闭锁的重要特征,可以预见颗粒细胞GDF9及BMP15受体的差异表达可能是引起卵泡选择性闭锁的潜在原因。

卵泡发育是雌性生殖的基础,卵母细胞减数分裂抑制和颗粒细胞有丝分裂增殖是确保卵泡正常发育必须具备的两个基本条件。然而,在同一卵泡环境中如何实现二者的协调统一尚缺乏足够的认识。本研究为这一问题的回答提供了可能性的解释,加深了人们对卵泡发育机制的了解。另一方面,目前尚不明确卵母细胞是否参与卵泡闭锁的启动。本研究表明,Hx抑制细胞增殖后显着增加了颗粒细胞凋亡;而卵母细胞分泌因子可消除Hx对颗粒细胞有丝分裂的抑制作用,进而阻止颗粒细胞凋亡和脱落。这些发现为研究“卵母细胞是否参与卵泡闭锁的启动”指明了可能的途径:即卵母细胞分泌功能障碍导致颗粒细胞无法解除Hx引起的增殖阻滞从而启动了卵泡闭锁。(生物谷Bioon.com)

 

版权声明 本网站所有注明“来源:生物谷”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物谷网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:生物谷”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用生物谷APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->