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NBCn1在子宫液体微环境酸碱平衡调控机制中作用的研究
结题报告
批准号:
81571388
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
陈历明
依托单位:
学科分类:
H0408.女性生殖系统结构、功能与发育异常
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡廉、谢张冬、王登科、郭义敏、王金林、刘梅、苏攀、王晓宇
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中文摘要
子宫液体微环境酸碱稳态对精子获能、受精及胚胎早期发育等过程有重要影响。宫内液体含有高浓度的碳酸氢根,是精子获能必需的因子。子宫内碳酸氢根浓度随动情周期而周期性地变化。目前研究已阐明子宫内膜上皮细胞中存在碳酸氢根分泌机制,调控子宫微环境的酸碱稳态。在前期研究中我们发现Na+/HCO3–共转运体NBCn1特异表达在子宫内膜上皮细胞顶膜,提示NBCn1在此介导碳酸氢根吸收。据此,我们提出研究假设:子宫内膜上皮细胞存在一种新的碳酸氢根吸收机制,机体通过分泌机制与吸收机制的动态平衡维持宫内微环境的酸碱稳态。在此,我们将利用模式动物,通过离体组织灌流技术研究NBCn1在子宫内膜上皮碳酸氢根转运机制中的作用,研究NBCn1的表达及活性变化与动情周期的关系,研究生殖激素对NBCn1表达的调控作用及机制。该研究对了解雌性生殖的机理将有重要科学意义,对生殖健康、计划生育、不孕不育治疗亦有重要的实际应用价值。
英文摘要
Acid-base regulation plays a critical role in mammalian reproduction. Specifically, the luminal fluid in uterine cavity contains very high concentration of HCO3–, a component that is essential for the function of sperm, such capacitation, motility, and fertilization. Moreover, the HCO3– concentration in uterine fluid milieu periodically changes during the estrous cycle. It has been well established that the endometrial epithelia contain the machinery for secreting HCO3– from the cells into uterine cavity to achieve the high concentration of HCO3– in uterine fluid milieu..Our preliminary study showed that the Na+/HCO3– cotransporter NBCn1 is abundantly expressed on the apical membrane of endometrial epithelial cells. Based upon our preliminary data, we propose that the endometrial epithelia contain a novel mechanism, of which the apical NBCn1 is a key component, for reabsorbing HCO3– from the uterine fluid into the epithelial cells. We hypothesize that the acid-base homeostasis in the uterine fluid milieu is achieved by the fine balance between the activity of the well-known HCO3–-secreting machinery and that of our novel HCO3–-reabsorbing machinery..Based upon our hypothesis, we developed the present project to investigate the physiological role of NBCn1 in acid-base regulation in the endometrial epithelial cells by using rodent as the model animal. Firstly, we will examine the expression of NBCn1-dependent HCO3–-reabsorbing activity in the apical membrane of the endometrial epithelia by using microperfusion of isolated uterus..Secondly, we will examine, as a function of the estrous cycle, the changes in the expression profile, the cellular localization, as well as the HCO3– transport activity of NBCn1 in endomentrial epithelia. As a component of the HCO3–-reabsorbing machinery, we expect that the surface-protein abundance and transport activity of NBCn1 in the endometrial apical membrane would be upregulated during the metestrus stage, and would be down-regulated during the estrus stage..Finally, we will examine the mechanism underlying the cyclic regulation of the expression and activity of NBCn1 in the endometrial epithelial cells. Particularly, we will examine the role of estrogen and progesterone in regulating the expression of Slc4a7 gene encoding NBCn1 in the endometrial epithelia..We believe that our study is important for understanding the molecular mechanism underlying female reproduction. It is also clinically important for, for example, birth control and the treatment of female infertility.
Na+/HCO3–共转运体(NBC)属于SLC4家族,具有广泛的表达分布,具有重要的生理学及病理学作用。在本项目的资助下,我们研究了NBC(包括NBCn1、NBCn2)在雌性生殖系统、泌尿系统、消化系统中的生理学作用;同时,也开展了关于NBC结构功能及功能调控机制的研究,取得了系列研究成果。.首先,在生殖系统方面,我们阐明了NBCn1是子宫内膜上皮细胞存在的一种HCO3–吸收途径,参与维持子宫腔微环境液体酸碱平衡稳态调控。.其次,在肾脏生理学方面,我们发现NBCn2表达在近段肾小管上皮细胞顶膜,是一种新的HCO3–重吸收机制。我们发现NBCn1和NBCn2在mTAL参与NH4+、HCO3–及NaCl重吸收调控。在NaCl重吸收中的作用,提示NBCn1、NBCn2可能参与机体血压调节。.第三,发现NBCn2可能参与小肠上皮细胞NaCl吸收过程。.最后,我们研究了NBCe1、NBCn1及NBCn2的结构功能及功能调控机制,发现了NBCe1-B自抑制的机制,及IRBIT激活NBCe1-B的分子机理。从爪蟾卵母细胞中克隆了两种IRBIT同源基因,研究了爪蟾IRBIT对小鼠NBCe1-B的激活作用。.以上研究部分已在Frontiers in Physiology,The Journal of America Society of Nephrology,BBA-Biomembranes等专业期刊发论文5篇,另有2篇论文已投eLife或The Journal of Physiology,目前正在审稿中。.在项目期间,共培养博士生毕业2人,硕士生3人,在读博士生5人,在读硕士生4人。积极组织课题组成员参加国际国内的学术交流,在项目执行期间,课题组共参加学术会议24人次,项目主持人出席国际会议作邀请报告6次。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The balance of HCO3– secretion versus reabsorption in the endometrial epithelium regulates uterine fluid pH
子宫内膜上皮 HCO3 分泌与重吸收的平衡调节子宫液 pH 值
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Frontiers in Physiology
影响因子:4
作者:Zhang-Dong XIE;Yi-Min GUO;Mei-Juan REN;Jichun YANG;Shao-Fang Wang;Tong-Hui XU;Li-Ming CHEN;Ying LIU
通讯作者:Ying LIU
Activation of mouse NBCe1-B by Xenopus laevis and mouse IRBITs: Role of the variable Nt appendage of IRBITs
非洲爪蟾和小鼠 IRBIT 激活小鼠 NBCe1-B:IRBIT 可变 Nt 附属物的作用。
DOI:10.1016/j.bbamem.2020.183240
发表时间:2020
期刊:Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes
影响因子:3.4
作者:Wang Meng;Wu Han;Liu Ying;Chen Li-Ming
通讯作者:Chen Li-Ming
DOI:10.3389/fphys.2018.00012
发表时间:2018
期刊:Frontiers in physiology
影响因子:4
作者:Xie ZD;Guo YM;Ren MJ;Yang J;Wang SF;Xu TH;Chen LM;Liu Y
通讯作者:Liu Y
Na+/HCO3- Cotransporter NBCn2 Mediates HCO3- Reclamation in the Apical Membrane of Renal Proximal Tubules
Na /HCO3- 协同转运蛋白 NBCn2 介导肾近端小管顶膜中的 HCO3- 回收
DOI:10.1681/asn.2016080930
发表时间:2017-08-01
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY OF NEPHROLOGY
影响因子:13.6
作者:Guo, Yi-Min;Liu, Ying;Chen, Li-Ming
通讯作者:Chen, Li-Ming
Electrophysiologyprinciples of Na+/HCO3– cotransporters
Na /HCO3-协同转运蛋白的电生理学原理
DOI:10.13294/j.aps.2016.0036
发表时间:2016
期刊:Acta Physiologica Sinica
影响因子:--
作者:Li-Ming Chen;Mei Liu;Ying Liu
通讯作者:Ying Liu
膜转运体调控因子IRBIT作用机理的研究
  • 批准号:
    32271195
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    陈历明
  • 依托单位:
相互作用蛋白IRBIT调控碳酸氢根转运体NBCe1功能的分子机理
  • 批准号:
    31771294
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    陈历明
  • 依托单位:
碳酸氢根转运体NBCn2在肾脏酸碱平衡调控中的作用
  • 批准号:
    31371171
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈历明
  • 依托单位:
Usher综合征相关基因SLC4A7在视网膜中的作用机制
  • 批准号:
    31271208
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    陈历明
  • 依托单位:
碳酸氢根转运体NBCe1在精子获能中的作用
  • 批准号:
    31000517
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    陈历明
  • 依托单位:
国内基金
海外基金