LncRNA Gm2044在精原细胞停滞型非梗阻性无精子症中的作用及其机制
结题报告
批准号:
81801516
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
梁猛
依托单位:
学科分类:
H0405.精子发生异常与男性不育
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
毛颖基、胡柯、廖亚平、刘雷、孙军培、杨帅、怀自友、任欢欢
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中文摘要
最近研究表明长链非编码RNA(lncRNA)参与调节人类生精细胞发育,但众多与精子发生相关的lncRNA及作用机制尚未明确。本课题组利用男性不育患者睾丸组织lncRNA表达芯片、小鼠生精细胞lncRNA分析以及生物信息学方法,筛选出精原细胞停滞型非梗阻性无精子症中具有潜在作用且相对保守的lncRNA Gm2044。初步研究发现Gm2044通过与其在染色体位置上相邻的干性基因Utf1 mRNA相互作用抑制后者翻译,并能调控精原细胞系的增殖。本课题组前期研究显示精原细胞停滞型非梗阻性无精子症睾丸组织中Gm2044和UTF1表达异常,但其具体作用及机制尚未阐明。本项目拟通过体内(人病理睾丸组织与基因修饰小鼠模型)和体外(睾丸精原细胞系)实验,研究Gm2044在精原细胞停滞型非梗阻性无精子症中的作用及其机制。探究lncRNA调控精子发生的分子信号通路,将为探讨男性不育发病原因和治疗提供新的线索。
英文摘要
Recent studies showed that long noncoding RNA (lncRNA) have been found to be involved in the regulation of human spermatogenic cell development. However, lncRNA associated with spermatogenesis and their mechanisms of action are unclear. Using lncRNA microarray of testicular tissue for male infertility, lncRNA analysis of mouse germ cells and bioinformatics methods, this project identify relatively conservative lncRNA Gm2044 which may play important roles in nonobstructive azoospermia of spermatogonial arrest. Preliminary studies demonstrated that Gm2044 can inhibit the adjacent chromosome location of stem gene Utf1 translation by interacting with Utf1 mRNA, and can also regulate the proliferation of spermatogonial cell line. Our previous studies showed that the Gm2044 and UTF1 protein are abnormally expressed in the testicular tissue for nonobstructive azoospermia of spermatogonial arrest, but the exact effect and mechanism have not been elucidated. This project intends to investigate the effect and mechanism of Gm2044 in nonobstructive azoospermia of spermatogonial arrest by using in vivio (human pathological tissue of testis and genetically modified mouse model) and in vitro (testicular spermatogonial cell lines) experiments. Understanding of the molecular signal pathway for lncRNA regulated spermatogenesis, will provide new clues to study pathogenesis and treat for patient with male infertility.
最近研究表明长链非编码RNA(lncRNA)参与调节人类生精细胞发育,但众多与精子发生相关的lncRNA及作用机制尚未明确。本课题组利用男性不育患者睾丸组织lncRNA表达芯片、小鼠生精细胞lncRNA分析以及生物信息学方法,筛选出精原细胞停滞型非梗阻性无精子症中具有潜在作用且相对保守的lncRNA Gm2044。本项目通过体内(人病理睾丸组织与基因修饰小鼠模型)和体外(睾丸精原细胞系)实验,研究Gm2044在精原细胞停滞型非梗阻性无精子症中的作用及其机制。我们发现Gm2044通过与其在染色体位置上相邻的干性基因Utf1 mRNA相互作用抑制后者翻译,并能调控精原细胞系的增殖。我们的研究显示精原细胞停滞型非梗阻性无精子症睾丸组织中Gm2044和UTF1表达异常。Gm2044在精原细胞停滞型非梗阻性无精子症睾丸组织中表达升高,通过部分生成为miR-202来调控Rbfox2表达,进而影响精原细胞分化以及减数分裂起始。转录因子A-MYB能够结合在Gm2044的远端启动子区域,进而促进Gm2044转录发挥下游潜在作用。而且,Gm2044能够通过作为miR-335-3p的竞争性内源性RNA来影响精母细胞的功能。通过Stra8启动子在精原细胞中特异性启动Gm2044表达,进而构建Gm2044转基因小鼠。脚趾抽提基因组DNA进行基因型分析和睾丸生精细胞检测Gm2044表达,证明转基因小鼠Gm2044构建成功。结果显示,Gm2044转基因小鼠生殖能力、睾丸体质比和精子数量没有改变,但部分曲细精管精子发生受到影响,我们发现Gm2044转基因小鼠对LPS敏感性增强。Gm2044转基因鼠生精细胞基因表达谱分析,揭示了众多Gm2044可能调控下游基因和信号通路,为将来的临床生殖干预打下理论基础。睾丸热暴露能够显著升高Gm2044表达水平,为未来深入研究临床睾丸热暴露疾病奠定基础。另外,Gm2044在卵巢组织同样高表达,我们揭示Gm2044能够通过调节类固醇合成的信号通路来影响卵泡发育。实验证明lncRNA Gm2044不具有翻译潜能,是通过非编码RNA发挥重要作用。探究lncRNA调控生殖细胞发生的分子信号通路,为研究生殖疾病的发生和治疗提供新的线索。
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
LncRNA-Gm2044 is transcriptionally activated by A-MYB and regulates Sycp1 expression as a miR-335-3p sponge in mouse spermatocyte-derived GC-2spd(ts) cells
LncRNA-Gm2044 由 A-MYB 转录激活,并在小鼠精母细胞衍生的 GC-2spd(ts) 细胞中作为 miR-335-3p 海绵调节 Sycp1 表达
DOI:10.1016/j.diff.2020.05.004
发表时间:2020-07-01
期刊:DIFFERENTIATION
影响因子:2.9
作者:Liang, Meng;Wang, Haiyan;Hu, Ke
通讯作者:Hu, Ke
LncRNA Gm2044 promotes 17β-estradiol synthesis in mpGCs by acting as miR-138-5p sponge
LncRNA Gm2044 通过充当 miR-138-5p 海绵促进 mpGC 中 17 β-雌二醇的合成
DOI:10.1002/mrd.23179
发表时间:2019-08-01
期刊:MOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENT
影响因子:2.5
作者:Hu, Ke;He, Chaofan;Liang, Meng
通讯作者:Liang, Meng
Roles of Noncoding RNA in Reproduction.
非编码 RNA 在生殖中的作用
DOI:10.3389/fgene.2021.777510
发表时间:2021
期刊:Frontiers in genetics
影响因子:3.7
作者:He C;Wang K;Gao Y;Wang C;Li L;Liao Y;Hu K;Liang M
通讯作者:Liang M
Upregulated lncRNA Gm2044 inhibits male germ cell development by acting as miR-202 host gene
上调lncRNA Gm2044通过充当miR-202宿主基因抑制雄性生殖细胞发育
DOI:10.1080/19768354.2019.1591506
发表时间:2019-03-04
期刊:ANIMAL CELLS AND SYSTEMS
影响因子:2.9
作者:Liang, Meng;Hu, Ke;Liao, Yaping
通讯作者:Liao, Yaping
Integrated study of circRNA, lncRNA, miRNA, and mRNA networks in mediating the effects of testicular heat exposure
circRNA、lncRNA、miRNA 和 mRNA 网络在介导睾丸热暴露影响中的综合研究
DOI:10.1007/s00441-021-03474-z
发表时间:2021-05-20
期刊:CELL AND TISSUE RESEARCH
影响因子:3.6
作者:Hu, Ke;He, Chaofan;Liang, Meng
通讯作者:Liang, Meng
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