第二信使cAMP-cGMP信號通路對哺乳動物卵巢功能的調(diào)控機制.pdf

1、在哺乳動物卵巢中，卵泡的生長發(fā)育及分化需要顆粒細胞和卵母細胞特異性基因的協(xié)同表達.這一程序的執(zhí)行依賴于卵母細胞與顆粒細胞之間交換的局部信號，以及促性腺激素的調(diào)控.因此，用信號轉(zhuǎn)導通路來解釋促性腺激素對哺乳動物卵巢卵泡生長發(fā)育的調(diào)控作用，可以很好的解釋在這些過程中那些基因的適時表達與調(diào)控.卵巢卵泡的生長發(fā)育以及卵母細胞的成熟與排卵是一個復雜的內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌的作用過程，其都可以轉(zhuǎn)為對環(huán)核苷酸水平的調(diào)控.胞內(nèi)cAMP的變化可以調(diào)控促性

2、腺激素對顆粒細胞與膜細胞功能的調(diào)節(jié)作用.由此可見，第二信使cAMP在細胞信號轉(zhuǎn)導中起著重要作用，但為什么相同的cAMP信號可以誘導不同的生理反應。20年前，cAMP信號區(qū)域化的提出似乎解答了這一疑惑.哺乳動物卵巢產(chǎn)生可用的卵母細胞主要取決于促性腺激素對卵泡發(fā)育、顆粒細胞成熟，排卵及黃體化的調(diào)節(jié)作用.LH和FSH的作用很大程度上取決于cAMP依賴性信號轉(zhuǎn)導，現(xiàn)在也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多其他因子可以通過激活其他信號轉(zhuǎn)導通路來調(diào)節(jié)促性腺激素對卵巢的作用

3、.因此，目前研究表明第二信使cGMP對卵巢功能有重要的調(diào)節(jié)作用. 1、第二信使cAMP/cGMP通路對大鼠顆粒細胞體外成熟的調(diào)控及其機制研究 顆粒細胞中第二信使cAMP/cGMP的失活很大程度上取決于一系列相應的PDE的表達及其活性的變化.為了研究第二信使通路在大鼠顆粒細胞體外成熟過程中的調(diào)控作用，本試驗體外培養(yǎng)了未成熟大鼠卵巢顆粒細胞，利用FSH處理顆粒細胞，并檢測了E2，cAMP和cGMP濃度的變化，同時分析了P

4、DE4蛋白的表達及cAMP-PDE活性的變化.結果清楚地表明顆粒細胞在48h成熟時，試驗組cAMP濃度顯著高于對照組，而cGMP沒有明顯變化；蛋白印跡試驗發(fā)現(xiàn)試驗組出現(xiàn)兩條PDE4條帶，約80和70KDa；cAMP-PDE活性分析結果表明對照組在整個48h過程中的活性都較低，而試驗組在6到12h時，cAMP-PDE活性顯著升高.綜上所述，在大鼠顆粒細胞體外成熟過程中FSH使cAMP-PDE活性升高主要與PDE4蛋白的表達有關，同時顆粒細

5、胞中cAMP的累積不是通過cAMP-PDE活性的變化來實現(xiàn)的。 2、第二信使cAMP/cGMP通路在大鼠胚胎早期卵巢發(fā)育過程中的作用 為了研究第二信使cAMP/cGMP通路在哺乳動物早期卵巢生長發(fā)育過程中的作用，本試驗通過組織學觀察確定胎鼠卵巢發(fā)育，通過RIA研究胎鼠卵巢中cAMP/cGMP水平及其相應PDE活性變化.結果發(fā)現(xiàn)胎鼠卵巢cAMP水平在12日齡時最低，到15日齡之后顯著升高，直到出生后1日齡沒有明顯變化；

6、而胎鼠卵巢cAMP-PDE活性呈相反的變化，12日齡時最高，其他時期差異不顯著.胎鼠卵巢cGMP水平變化在整個妊娠后期，卵巢分化形成之后，一直沒有明顯變化；而cGMP-PDE活性變化在12日齡時最高，15日齡時顯著降低，之后雖然有所下降，但不顯著.這些結果表明cAMP信號通路可能參與雌性胎鼠卵巢的生長發(fā)育，同時表明cAMP/cGMP信號通路中PDE在這個過程中作用方式也是不同的. 3、第二信使cAMP/cGMP通路在新生大鼠卵

7、巢卵泡發(fā)育過程中的作用 為了研究第二信使cAMP/cGMP通路在哺乳動物卵巢卵泡生長啟動與發(fā)育過程中的作用，本試驗通過組織學觀察確定新生大鼠卵巢卵泡發(fā)育，通過RIA研究新生大鼠卵巢中cAMPfcGMP水平和相應PDE活性變化，結果發(fā)現(xiàn)新生大鼠在10日齡前cAMP濃度逐步升高，與卵巢卵泡發(fā)育是一致的，21日齡時顯著降低；而cAMP-PDE活性在10日齡前沒有明顯變化，21日齡時則顯著升高.cGMP水平在出生時較高，在5日齡時顯著

8、降低，然后到10日齡時升高到最高水平，緊接著在21日齡時降低；而cGMP-PDE活性在1到10日齡期間沒有顯著性變化，但在21日齡時顯著升高了，這些結果表明cAMP信號通路可能參與大鼠卵巢卵泡生長的啟動與發(fā)育，而PDE在卵巢卵泡的早期發(fā)育中沒有顯著性作用；21日齡cAMP/cGMP水平和PDE活性變化同時表明cAMP/cGMP信號通路之間存在著復雜的對話. 4、第二信使cAMP/cGMP通路在未成熟大鼠卵巢卵泡發(fā)育過程中的作用

9、 為了研究第二信使cAMP/cGMP通路在哺乳動物卵巢卵泡發(fā)育過程中的作用，本試驗通過組織學觀察確定未成熟大鼠卵巢卵泡發(fā)育模型，通過RIA研究未成熟大鼠卵巢cAMP/cGMP水平和相應PDE活性變化.結果發(fā)現(xiàn)未成熟大鼠卵巢cAMP水平在eCG處理后顯著升高，hCG處理后24h繼續(xù)顯著性升高，到72h時則顯著性下降；而cAMP-PDE活性在eCG處理后沒有明顯變化，hCG處理后則先是升高，緊隨著開始下降.cGMP水平的變化與cA

10、MP變化相似，eCG處理后顯著升高，hCG處理后24h繼續(xù)顯著性升高，到72h時則顯著性下降；而cGMP-PDE活性在eCG處理后顯著下降，hCG處理后則顯著升高.這些結果表明cAMP/cGMP信號通路可能參與大鼠卵巢卵泡生長與發(fā)育，而PDE在卵巢卵泡發(fā)育中的作用呈階段特異性。 5、第二信使cAMP/cGMP通路在成年大鼠卵巢卵泡發(fā)育過程中的作用 為了研究第二信使cAMP/cGMP通路在哺乳動物發(fā)情周期中對卵巢卵泡發(fā)

11、育的調(diào)控作用，本試驗通過陰道涂片的方法確定成年大鼠的發(fā)情周期，通過組織學觀察確定成年大鼠卵巢卵泡發(fā)育模型，通過RIA研究成年大鼠卵巢cAMP/cGMP水平和相應PDE活性變化，結果發(fā)現(xiàn)成年大鼠卵巢cAMP水平除發(fā)情期(E)外的其他三個發(fā)情階段之間沒有顯著差異，其中發(fā)情期(E)卵巢cAMP水平則顯著低于發(fā)情周期的其他各個階段；而AMP-PDE活性在整個友情周期中都沒有顯著性的變化.cGMP水平在發(fā)情期(E)和乏情期(D)較低，在間情期(M

12、)和發(fā)情前期(P)較高；而cGMP-PDE活性與cGMP水平相比呈現(xiàn)相反的變化趨勢，cGMP-PDE活性在發(fā)情期(E)和乏情期(D)較高，在間情期(M)和發(fā)情前期(P)較低；相關性分析發(fā)現(xiàn)卵巢cGMP水平與cGMP-PDE活性之間存在顯著性負相關(I=-0.7715，n=16，P<0.05).這些結果表明cAMP/cGMP信號通路可能參與大鼠卵巢卵泡生長與發(fā)育，其中cAMP-PDE在發(fā)情周期中對cAMP信號的調(diào)控受多種因素的影響，而在發(fā)

13、情周期中cGMP-PDE可能是調(diào)控cGMP信號的主要影響因素. 6、第二信使cAMP/cGMP通路在老年大鼠卵巢卵泡發(fā)育過程中的作用 為了研究第二信使cAMP/cGMP通路在老年哺乳動物卵巢功能中的作用，本試驗通過組織學觀察確定老年大鼠卵巢卵泡發(fā)育模型，通過RIA研究老年(PE)大鼠卵巢cAMP/cGMP水平和相應PDE活性變化.結果發(fā)現(xiàn)老年(PE)大鼠卵巢cAMP水平與成年大鼠發(fā)情期(E)卵巢cAMP水平相比沒有明

14、顯差異，而老年(PE)大鼠卵巢cAMP-PDE活性則顯著低于大鼠發(fā)情期(E)卵巢cAMP-PDE活性.發(fā)現(xiàn)老年(PE)大鼠卵巢cGMP水平雖然高于成年大鼠發(fā)情期(E)卵巢cGMP水平，但差異不顯著，而老年(PE)大鼠卵巢cGMP-PDE活性則顯著低于大鼠發(fā)情期(E)卵巢cGMP-PDE活性.這些結果表明cAMP/cGMP信號通路可能與雌性老年(PE)大鼠卵巢囊腫直接相關，尤其是cAMP-PDE與cGMP-PDE活性的降低可能就是由于雌性

15、老年(PE)大鼠卵巢囊腫的形成. 7、第二信使cAMP/cGMP通路對哺乳動物妊娠期卵巢功能的調(diào)節(jié)及相關機制研究 為了研究第二信使cAMP/cGMP通路對哺乳動物妊娠期卵巢功能的調(diào)控作用，本試驗通過組織學觀察確定不同妊娠日齡時大鼠卵巢卵泡的發(fā)育情況，并通過RIA研究了妊娠奶牛血液雌激素(E2)、孕酮(P)和cAMP/cGMP水平.結果發(fā)現(xiàn)在大鼠妊娠期間，其卵巢卵泡有不同程度的發(fā)育，與妊娠階段有關.奶牛血液雌激素檢測結

16、果發(fā)現(xiàn)其在不同的妊娠時期沒有顯著變化；而孕酮隨著妊娠日齡的增加呈逐步升高的趨勢，且差異顯著.奶牛血液cAMP/cGMP水平變化相似，在妊娠中期最高，在妊娠晚期最低，這些結果表明第二信使cAMP/cGMP信號通路可能調(diào)節(jié)生殖激素的方式參與維持哺乳動物妊娠期卵巢的功能. 8、第二信使cAMP/cGMP信號通路元件蛋白在中國荷斯坦奶牛卵巢中的定位研究 應用七種特異性抗體(sGCα、sGCβ、nNOS、FOXO1、PDE4、

17、PKB/Akt和Inhibinα)對中國荷斯坦奶牛卵巢卵泡細胞進行免疫組織化學定位.結果表明PKB主要存在于原始卵泡、腔前卵泡和有腔卵泡顆粒細胞，黃體細胞中沒有；FoxO1主要位于原始卵泡、腔前卵泡和有腔卵泡顆粒細胞；PDE4僅位于部分有腔卵泡的顆粒細胞；抑制素α、nNOS、sGCα和β存在于各級卵泡的顆粒細胞層，其中sGCα和β主要存在于原始卵泡和腔前卵泡的顆粒細胞.這七種蛋白的階段/細胞特異性表達表明它們在中國荷斯坦卵巢卵泡的發(fā)育、