seipin基因缺失损害卵巢卵泡发育的分子机制研究
批准号:
82101942
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:
曹馨元
依托单位:
学科分类:
遗传性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹馨元
中文摘要
先天性全身脂肪营养不良(CGL) II型是由于seipin基因缺失或无义突变所引起的常染色体遗传病。其主要临床特征为全身脂肪萎缩,胰岛素抵抗,伴有生殖功能异常。全身seipin基因敲除小鼠出现脂肪减少,胰岛素抵抗和卵泡发育障碍。通过制备选择性基因敲除小鼠,申请人的前期研究发现卵巢seipin缺失诱发窦状卵泡减少和闭锁卵泡增多,而脂肪细胞或神经系统seipin缺失都不影响卵泡发育。本研究目标是明确seipin缺失损害卵泡发育的分子机制,为CGL II型患者生殖异常的治疗提供新策略。申请人将从小鼠-卵巢-细胞水平通过选择性敲除seipin基因,系统地研究①seipin蛋白在各级卵泡的表达及其细胞的分布特征;②seipin缺失对整个卵泡发育过程的影响;③卵巢seipin缺失对卵泡PPARγ表达、Akt-mTOR和细胞凋亡信号通路、细胞自噬流、内质网应激等分子的影响以及调控机制。
英文摘要
Congenital generalized lipodystrophy (CGL) type II is an autosomal inherited disease caused by seipin gene deletion or nonsense mutation. Its main clinical features are systemic lipoatrophy, insulin resistance, and abnormal reproductive function. The whole body seipin knockout mice showed fat loss, insulin resistance and follicular development disorders. Through the preparation of selective gene knockout mice, the applicant’s preliminary study found that the absence of ovarian seipin induces antral follicle reduction and increased atretic follicles, while the absence of fat cells or nervous system seipin does not affect follicular development. The objective of this study is to clarify the molecular mechanism of seipin deficiency impairing follicular development, and to provide a new strategy for the treatment of reproductive abnormalities in CGL II patients. The applicant will use selectively knocking out the seipin gene, systematically study the following questions from the mouse-ovary-cell level: ① the expression of seipin protein at all levels of follicles and its cell distribution characteristics; ② the effect of seipin deficiency on the entire follicular development process; ③ the effects of ovarian seipin deficiency on the expression of follicle PPARγ, Akt-mTOR and apoptosis signal pathway, autophagy flow, endoplasmic reticulum stress and other molecules and its regulatory mechanism.
本项目聚焦于seipin基因缺失对卵泡发育的影响,旨在深入探讨seipin在生殖系统中的关键作用及其缺失导致卵泡发育障碍的潜在机制。Seipin是一种由462个氨基酸组成的跨膜结构内质网膜蛋白,在脂肪组织、卵巢、睾丸以及中枢神经系统中高表达。seipin基因缺失会导致严重的脂肪营养不良——全身脂肪营养不良Ⅱ型(CGL II)常染色体遗传病,患者的临床特征主要为脂肪萎缩,伴有多囊卵巢综合征、生殖能力低下。然而,seipin基因缺失导致卵泡发育障碍的具体机制尚不清楚。 .本研究基于seipin卵巢特异性敲除(seipin-OKO)小鼠模型,发现seipin-OKO雌鼠表现出动情周期紊乱、卵泡发育不良,但并未出现脂肪细胞减少和胰岛素抵抗,表明卵巢seipin缺失会损害卵泡发育。随后寻找seipin基因缺失可能通过影响卵泡发育的关键分子靶点。首先,通过检测seipin-OKO小鼠卵巢表型、各级卵泡种类数量以及卵泡发生情况,明确seipin缺失对卵泡发育的具体影响。其次,通过检测seipin-OKO小鼠的激素水平、卵巢类固醇激素合成酶基因的表达、生育能力以及PPARγ-AKT分子通路、内质网钙离子转运Serca分子通路等,进一步探讨seipin缺失对卵巢功能的影响。最后,通过采用通路激动剂/抑制剂或转基因法的挽救实验,观察到seipin-OKO小鼠卵泡发育得到改善,验证了seipin缺失引发卵泡发育障碍的分子调控机制。.本项目的重要结果包括:揭示了卵巢系统seipin缺失对卵泡发育疾病发生的影响,明确了seipin缺失导致PPARγ下调是引起卵泡发育障碍的关键靶分子;探讨了seipin基因缺失通过诱导卵巢产生内质网应激,影响性激素合成,造成颗粒细胞凋亡,损害卵泡发育的分子作用机制。这些发现将为CGL II型遗传病患者的生殖障碍提供新的诊疗方案和思路,具有重要的科学意义和临床应用价值。
国内基金
海外基金