VEGF-C信号通路调控人精原干细胞自我更新的作用与分子机制
批准号:
81671512
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
李铮
依托单位:
学科分类:
H0405.精子发生异常与男性不育
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
田汝辉、朱子珏、公跃华、陈慧兴、智二磊、赵亮宇、李朋、洪艳
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中文摘要
人类精原干细胞(SSC) 自我更新的分子机制,是揭示男性不育发病机理的核心理论基础,但目前知之甚少。在前期转录组学研究中,课题组预测并验证了一系列人SSC特异表达且调控其增殖和自我更新的新基因,尤其证明血管内皮生长因子C (VEGF-C)及其受体在人精子发生过程中有特异时空表达特征,体外实验表明VEGF-C能够促进小鼠SSC增殖。VEGF-C调控干细胞命运与器官再生的研究不断受到关注,但其与精子发生相关研究从未见报道。本项目拟开展以下研究: 1)明确VEGF-C及其受体在人睾丸组织各种生殖细胞和支持细胞的定位与差异表达特征;2)探讨VEGF-C信号通路对人SSC自我更新的调控功能;3)揭示VEGF-C调控人SSC自我更新的AKT与ERK1/2信号转导机制。本研究将为阐明人类精子发生的调控机制提供实验依据,为男性不育的诊断与治疗提供新的理论基础与分子靶标。
英文摘要
The understanding of self-renewal of spermatogonial stem cells(SSC)is the core foundation to uncover the pathogenesis of male infertility. So far, very little is known about the process. Our previous RNA-Seq studies had predicted a series of novel genes to regulate SSC proliferation and self-renewal, and found that VEGF-C and its receptors possessed specific temporal and spatial expression characteristics. Further studies demonstrated that VEGF-C promoted mouse SSC proliferation in vitro. VEGF-C had recently been in focus for stem cell biology due to its critical roles in stem cells regulations and organs fate determination. However, its functions in spermatogenesis had been unknown. To this end, we will conduct this important project with the following aims: i) to identify the cellular locations and differential expression patterns of VEGF-C and its receptors in various male germ cells and Sertoli cells in human testis; ii) to explore the roles of VEGF-C signaling in mediating the self-renewal of human SSC; and iii) to uncover whether the AKT and ERK1/2 signaling transduction pathways are associated with the regulatory roles of VEGF-C in controlling human SSC self-renewal. This study is of great significance, because it could provide experimental evidence to underlie the mechanisms of spermatogenesis studies, uncovering novel genes and signaling mechanism regulating human spermatogenesis, and it may offer new targets for the diagnosis and treatment of male infertility.
人类精原细胞增殖与凋亡的分子机制,是揭示男性不育发病机理的核心理论基础,但目前知之甚少。在前期转录组学研究中,课题组发现血管内皮生长因子C (VEGFC)及其受体在人精子发生过程中有特异时空表达特征,体外实验表明VEGFC能够促进小鼠精原细胞增殖,但其与精子发生相关研究从未见报道。在本项目的资助下,本课题组进一步开展了下述工作:1)利用单细胞转录组测序技术分析了VEGFC及其受体在人睾丸组织各种细胞的定位与差异表达特征,并利用免疫组化进行了蛋白水平验证;2)在体外研究中证明,VEGFC信号可以激活MAPK和AKT,上调Cyclin D1蛋白,从而促进精原细胞的增殖并抑制其凋亡;3)发现在BPA(bisphenol A)这一典型环境污染物存在的情况下, VEGFC能够通过NRP2-BMI1通路保护精原干细胞;4)为解决VEGFC蛋白难以有效到达生精小管管腔内作用于SSC,课题组构建了VEGFC缓释纳米颗粒,通过输出小管注射给药的方式成功使化疗后生精衰竭小鼠恢复精子发生。综上所述,本项目揭示了VEGFC调控精原细胞增殖与凋亡平衡的分子机制,优化了精原细胞的体外培养与诱导分化的实验体系,最终为治疗生精衰竭导致的非梗阻性无精子症提供理论基础与实验依据。
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
Single-cell analysis of developing and azoospermia human testicles reveals central role of Sertoli cells.
对发育中和无精症人类睾丸的单细胞分析揭示了支持细胞的核心作用
DOI:10.1038/s41467-020-19414-4
发表时间:2020-11-10
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Zhao L;Yao C;Xing X;Jing T;Li P;Zhu Z;Yang C;Zhai J;Tian R;Chen H;Luo J;Liu N;Deng Z;Lin X;Li N;Fang J;Sun J;Wang C;Zhou Z;Li Z
通讯作者:Li Z
Effect of Kallikrein-related Peptidase KLK1 on Ameliorating Spermatogenesis Regeneration in Busulfan-induced Azoospermic Mice and Promoting Mouse Spermatogonial Stem Cell Proliferation In Vitro
激肽释放酶相关肽酶KLK1改善白消安诱导无精子小鼠生精再生及促进小鼠精原干细胞体外增殖的作用
DOI:10.1016/j.urology.2018.08.025
发表时间:2018-12-01
期刊:UROLOGY
影响因子:2.1
作者:Huang, Yuhua;Zhao, Liangyu;Li, Zheng
通讯作者:Li, Zheng
Intra-Seminiferous Tubular Injection of Vascular Endothelial Growth Factor C Sustained-Release Ultrafine Particles: A Novel Method for Improving the Regeneration of Spermatogenesis After Chemotherapy.
生精管内注射血管内皮生长因子C缓释超细颗粒:改善化疗后生精再生的新方法
DOI:10.1166/jbn.2019.2857
发表时间:2019
期刊:Journal of Biomedical Nanotechnology
影响因子:2.9
作者:Zhao Liangyu;Yao Chencheng;Zhu Zijue;Liu Nachuan;Zhai Jing;Wang Yizhou;Yang Chao;Tian Ruhui;Li Peng;Chen Huixing;Wan Zhong;Zhi Erlei;Huang Yuhua;Zhou Zhi;Li Zheng
通讯作者:Li Zheng
VEGFC/VEGFR3 Signaling Regulates Mouse Spermatogonial Cell Proliferation via the Activation of AKT/MAPK and Cyclin D1 Pathway and Mediates the Apoptosis by affecting Caspase 3/9 and Bcl-2
VEGFC/VEGFR3 信号传导通过激活 AKT/MAPK 和 Cyclin D1 通路调节小鼠精原细胞增殖,并通过影响 Caspase 3/9 和 Bcl-2 介导细胞凋亡
DOI:10.1080/15384101.2017.1407891
发表时间:2018-01-01
期刊:CELL CYCLE
影响因子:4.3
作者:Zhao, Liangyu;Zhu, Zijue;Li, Zheng
通讯作者:Li, Zheng
DOI:--
发表时间:2018
期刊:上海交通大学学报(医学版)
影响因子:--
作者:林南河;朱子珏;李铮
通讯作者:李铮
解码精母细胞特异5’UTR元件调控DNA损伤修复基因MSH5翻译挽救减数分裂障碍的研究
- 批准号:82371607
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:46.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李铮
- 依托单位:
m6A识别子IGF2BP1通过Germ Granules调控人精原干细胞自我更新与分化的作用机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:李铮
- 依托单位:
ELAVL2调控精原干细胞自我更新和分化的作用及机制
- 批准号:81871215
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:56.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李铮
- 依托单位:
国内基金
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