雌激素膜受体GPR30与PI3K/AKT/mTOR介导的雌激素对山羊卵泡体细胞与卵母细胞互作的调控机制研究
批准号:
32072941
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
马保华
依托单位:
学科分类:
临床兽医学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
马保华
中文摘要
雌激素对卵泡发育具有重要调节作用,但其通过雌激素膜受体GPR30发挥作用的分子机制尚不明确。申请人前期研究发现,雌二醇(E2)通过激活GPR30调控山羊卵丘细胞与卵母细胞间通讯和卵母细胞成熟进程,并有研究证明E2/GPR30通路可激活PI3K及其下游通路且二者存在协同调控关系。本研究以山羊卵泡为主要材料,应用卵泡培养、卵泡荧光探针注射与活细胞成像、RNA干扰、qRT-PCR、WB、免疫荧光等技术,系统研究E2/GPR30对卵母细胞生长与成熟、卵泡发育或闭锁相关基因表达调控,E2/GPR30对PI3K/AKT/mTOR通路激活及其关键分子表达与活化状态,以及颗粒细胞凋亡与自噬,卵母细胞核成熟与纺锤体组装、线粒体分布及其活性、RNA转录和蛋白合成效率,颗粒细胞与卵母细胞间通讯及相关基因表达,解释E2/GPR30与PI3K/AKT/mTOR通路在卵泡体细胞与卵母细胞互作中的分子调控机制。
英文摘要
Estrogen plays an important role in the regulation of follicular development, however, its molecular mechanism through the estrogen membrane receptor GPR30 is unclear. We previous found that estradiol (E2) regulated the communication between goat cumulus cells and oocytes and the maturation process of oocytes by activating GPR30. It has been proved that E2/GPR30 pathway could activate PI3K and its downstream pathways through a cooperative interaction with each other. In this study, goat follicles will be used as the main materials. Take advantage of follicle culture, intra-follicle fluorescent probe injection and live cell imaging, RNA interference, quantitative PCR, Western blot, immunofluorescence and other techniques, the genes expression related to oocyte growth, maturation and follicle development or atresia, the expression and activities of key molecules in PI3K/AKT/mTOR signaling pathway, granulosa cell apoptosis and autophagy, oocyte nuclear maturation and spindle assembly, mitochondrial distribution and activity, RNA transcription and protein synthesis efficiency in oocytes, and intercellular communication between granulosa cells and oocytes and related gene expression, will be systematically investigated during follicular development, in order to elucidate the regulation mechanism of E2/GPR30 and PI3K/AKT/mTOR pathway in the interaction between follicle somatic cells and oocytes in goats.
项目针对雌激素及其受体和PI3K/AKT/mTOR信号通路在山羊卵泡体细胞与卵母细胞互作的调控机制,以山羊卵巢、卵泡和卵母细胞,以及小鼠卵巢为材料,应用免疫荧光、实时定量PCR、Western Blot、ELISA、电镜等研究技术,系统探索雌激素在山羊原始卵泡激活和卵泡发育中的调控作用及其潜在机制。研究发现,随着山羊原始卵泡激活和进入生长阶段,卵泡颗粒细胞中mTOR/KITL/FOXO3a信号通路转导显著增强,雌激素通过mTOR/KITL/FOXO3a信号转导激活原始卵泡。进一步研究表明,雌激素能够通过核受体ERα调控山羊卵巢组织中一氧化氮合酶(NOS)表达和活性,促进卵巢组织中NO含量的增加,并激活NO/cGMP/PKG信号通路,进而促进PI3K/AKT/mTOR/KITL/FOXO3a信号通路关键分子的表达、促进山羊原始卵泡激活。在新生小鼠卵巢组织进行的研究中则发现,雌激素还可以通过膜受体GPR30信号转导,上调cAMP合成酶ADCY3蛋白表达,提高新生小鼠卵巢组织cAMP水平,通过cAMP/PKA/CREB途径激活PI3K/Akt/Foxo3a和mTOR/rpS6信号通路关键分子的表达,进而促进小鼠原始卵泡激活。进一步研究发现,在山羊卵泡生长发育过程中,雌激素能够通过其膜受体GPR30激活ERK1/2信号通路,调控山羊卵泡内卵母细胞TZPs数量,进而调节山羊生长卵泡内卵丘细胞与卵母细胞间通讯,影响卵母细胞发育进程。同时发现,在山羊有腔卵泡生长过程中,雌激素还可以通过ERβ增强卵母细胞线粒体生物合成能力,促进线粒体动态变化,增强卵母细胞抗氧化能力,降低卵母细胞ROS的产生,降低氧化应激水平,减少卵母细胞凋亡的发生,提高卵母细胞存活率和第一极体(PB1)排出率,改善卵母细胞发育质量。本项目系统地探索了雌激素及其核受体或膜受体通路在原始卵泡激活和卵泡生长发育过程中的调节作用及其调控机制,证明雌激素在原始卵泡激活和发育过程中发挥了重要的调控作用。研究工作为体外模拟卵泡发育和卵母细胞成熟的生理环境奠定理论与实验基础,将有助于兽医产科学和动物繁殖学基础理论的研究深入,并对基础研究转化应用于哺乳动物超数排卵、同期发情,以及胚胎体外生产、高效繁育技术以及生物育种等领域,均具有重要理论意义和实践价值。
雌激素通过一氧化氮信号调控山羊卵泡体细胞增殖发育和卵母细胞成熟的机制研究
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批准号:32373089
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:马保华
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依托单位:
雌激素在C型钠肽介导的山羊卵母细胞成熟调控中的作用机制研究
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批准号:31772818
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项目类别:面上项目
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资助金额:61.0万元
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批准年份:2017
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负责人:马保华
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依托单位:
国内基金
海外基金