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Nampt-NAD+-SIRT4调控早发性卵巢功能不全卵泡过度激活的作用及机制研究

批准号:
82101720
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
雷小灿
依托单位:
学科分类:
女性生殖内分泌异常及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
雷小灿

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
卵泡过度激活和卵巢储备功能下降是临床早发性卵巢功能不全(POI)导致女性不孕的重要原因,但其发病机制未明。报道称NAD+水平与卵巢储备功能、雌性生育力呈显著正相关;Nampt是NAD+生成的关键限速酶,可激活NAD+依赖的SIRT4主导卵泡过度激活的潜在调控作用。申请人前期通过提升POI小鼠卵巢NAD+水平,显著延缓原始卵泡过度激活并提高其生育力,且NAD+水平与Nampt和SIRT4的表达上调呈正相关,推测NAD+水平与POI卵泡过度激活和生育力减退互为因果。本项目拟应用POI小鼠、SIRT4敲除小鼠和体外培养卵巢,全面分析卵巢NAD+水平与卵泡过度激活的作用关系;采取组织学、胚胎学、分子生物学等方法,从分子、细胞与整体水平阐明并揭示Nampt-NAD+-SIRT4调控POI卵泡过度激活的分子机制,为人为干预控制原始卵泡过度激活、改善POI患者卵泡丢失和生育力提供新的治疗策略和药物靶点。
英文摘要
Excessive activation of follicles and diminished ovarian reserve are the important causes of clinical premature ovarian insufficiency (POI) resulting in female infertility, with its pathogenesis remains unknown. Reports have showed that there was an obviously positive correlation between NAD+ level and ovarian reserve, as well as female fertility. Nampt is the key rate-limiting enzyme for NAD+ production, which can activate NAD+-dependent SIRT4 to dominate the potential regulation of excessive follicular activation. Our previous studies have found that the excessive activation of primordial follicles and fertility of POI mice were significantly improved along with the elevated level of NAD+ in the ovary. Meanwhile, the expression of Nampt and SIRT4 in the ovary revealed a positive correlation with the level of NAD+, which can be speculated that the level of NAD+ is strongly linked with the excessive activation follicles and the decline of fertility in POI. In this proposal, the relationship between ovarian NAD+ level and excessive activation of follicles will be analyzed comprehensively by using POI model mice, SIRT4 gene knockout mice and ovaries cultured in vitro. Furthermore, the molecular mechanism of Nampt-NAD+-SIRT4 in regulating the excessive activation of follicles in POI can be fully elucidated in the molecular, cellular and overall levels, which by adopting the methods of histology, embryology, molecular biology and so on. This study will provide new therapeutic strategies and drug targets for human intervention in controlling the excessive activation of primordial follicles and improving follicular loss, as well as the fertility of POI patients.
卵巢储备功能下降是POI患者生育力减退的重要原因,报道称NAD+水平与卵巢储备功能、雌性生育力显著正相关;此外,临床POI患者和动物模型的颗粒细胞均呈现NLRP3等炎性衰老因子的显著升高,但调控机制未明。本课题从构建POI动物模型入手,主要取得以下研究成果:①NMN(烟酰胺单核苷酸)干预可改善POI大鼠的生殖激素水平和卵巢储备功能;提高NAD+水平的同时,可激活SIRT2进而抑制NLRP3等炎症因子的表达和分泌。②NMN可显著增加卵巢和颗粒细胞中乳酸的水平,调节NLRP3蛋白乙酰化和乳酰化水平,抑制颗粒细胞炎症因子的表达。筛选获得了NLRP3的去乙酰化酶SIRT2,去乳酸化酶SIRT2,以及NLRP3乙酰化和乳酰化的共同书写酶PCAF,也明确了NLRP3的乙酰化和乳酰化修饰位点K570和K599,最后,揭示并验证了乳酸调节NLRP3乙酰化/乳酸化修饰竞争性改善POI卵巢储备功能下降的机制。③NMN干预还可抑制辐射暴露诱发的小鼠卵巢中NLRP3等炎症因子的表达水平,改善辐射小鼠的卵巢储备功能;并通过激活SIRT3,促进NLRP3在K570位点发生去乙酰化,抑制NLRP3活化,改善卵巢功能衰退。④平行研究发现,AKG干预通过代谢-炎症的调控网络抑制Caspase-1介导的GSDMD剪切,降低NLRP3水平,减少IL-1β/IL-18的分泌,显著改善POI大鼠卵巢储备功能。本研究首次系统阐明了NMN通过“代谢异常-表观修饰-炎症调控”机制改善POI卵巢储备功能的分子路径,创新性提出"NAD+代谢枢纽"理论,揭示代谢中间产物通过翻译后修饰直接调控炎症信号的核心作用。相关研究成果发表SCI论文11篇,其中第一标注9篇,联合培养博士研究生1名、硕士研究生5名,指导青年教师进修5人,其中3人获批省级课题立项,组建了一支独具地方特色的—“精诚、协作、专注、极致”的生殖医学创新研究团队。
NMN调控NLRP3乳酸化修饰改善POI卵巢储备功能下降的作用机制研究
  • 批准号:
    2026JJ50562
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2026
  • 负责人:
    雷小灿
  • 依托单位:
淫羊藿苷调控Nampt/NAD/SIRT1轴改善糖尿病大鼠睾丸生精功能的机制研究
  • 批准号:
    2020JJ5500
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    雷小灿
  • 依托单位:
国内基金
海外基金