本文關(guān)鍵詞：MDM2-p53信號(hào)通路在卵泡的存活和發(fā)育過(guò)程中的作用研究

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【摘要】：卵巢是雌性動(dòng)物的一個(gè)主要生殖器官,它們通常成對(duì)存在于雌性脊椎動(dòng)物的子宮兩側(cè)。卵巢的主要功能是釋放能夠受精的卵母細(xì)胞,并保證物種的成功繁殖。卵巢發(fā)育過(guò)程受到復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的嚴(yán)格調(diào)控。這種嚴(yán)格的調(diào)控很容易受到機(jī)體內(nèi)部或外部的影響,進(jìn)而導(dǎo)致卵巢功能減退。女性在40歲以前出現(xiàn)卵巢功能減退的現(xiàn)象被稱為卵巢早衰(POF),它是造成女性不育的重要原因之一。P53(Trp53,腫瘤轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白53)是一個(gè)重要的腫瘤抑制基因,被稱為“基因組衛(wèi)士”。在體細(xì)胞內(nèi)p53活性受到MDM2的負(fù)調(diào)控,這種調(diào)控在組織的正常發(fā)育和抑制腫瘤的發(fā)生中起很重要的作用。p53蛋白家族成員之一-p63,已被報(bào)道證實(shí)在雌性生殖細(xì)胞中起關(guān)鍵作用,但是對(duì)p53蛋白在其中的作用并不明確。我們主要提出三個(gè)問(wèn)題：首先,MDM2-p53通路在雌性生殖細(xì)胞中是否仍然是保守的緊密調(diào)控的；其次,化療藥物能不能激活卵母細(xì)胞內(nèi)的p53；再次,p53有沒(méi)有參與介導(dǎo)化療藥物誘導(dǎo)的卵巢損傷,針對(duì)p53信號(hào)通路激活的治療方法能不能防止接受化療藥物治療的患者出現(xiàn)卵巢早衰。為了解決這些問(wèn)題,我們首先使用了Cre-loxP系統(tǒng)特異地在小鼠的不同卵泡發(fā)育階段的卵母細(xì)胞內(nèi)敲除Mdm2。我們的研究結(jié)果顯示,在原始卵泡的卵母細(xì)胞內(nèi)敲除Mdm2(Mdm2Gdf9 cKO)導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)卵巢早衰(POF),主要表現(xiàn)為生育能力減弱,卵巢體積減小,原始卵泡庫(kù)耗竭和促卵泡生成素(FSH)分泌升高。而在初級(jí)卵泡的卵母細(xì)胞內(nèi)敲除Mdm2 (Mdm2zP3 cKO)也導(dǎo)致了POF。不同于Mdm2Gdf9 cKO小鼠的是這組小鼠有完整的原始卵泡,但是卵母細(xì)胞退化和卵泡閉鎖增加,并且在這組小鼠中初級(jí)卵泡到次級(jí)卵泡的發(fā)育進(jìn)程也受到了抑制。卵母細(xì)胞中同時(shí)敲除Mdm2和p53挽救了小鼠以上的卵泡發(fā)育缺陷。這表明了在卵母細(xì)胞中MDM2通過(guò)抑制p53對(duì)卵母細(xì)胞起一個(gè)重要的保護(hù)作用。進(jìn)一步研究顯示,MDM2蛋白在卵母細(xì)胞內(nèi)高表達(dá),而p53蛋白水平在正常的卵母細(xì)胞中幾乎檢測(cè)不到。Mdm2在不同卵泡發(fā)育階段的卵母細(xì)胞中的缺失都可以導(dǎo)致p53蛋白在細(xì)胞核內(nèi)的積累。這種p53蛋白水平的變化導(dǎo)致了Mdm2Gdf9 cKO小鼠的原始卵泡的卵母細(xì)胞大量凋亡和Mdm2Zp3 cKO小鼠的生長(zhǎng)期的卵母細(xì)胞退化。另外,我們?cè)隗w外培養(yǎng)的小鼠卵巢中,用藥物Nutlin-3抑制MDM2和p53的結(jié)合,也成功地升高了p53的蛋白水平,使卵母細(xì)胞發(fā)生依賴于p53的凋亡。以前的研究表明,改變核糖體合成可以引起核糖體應(yīng)激反應(yīng),核糖體蛋白L5,L11,L23可以和MDM2蛋白結(jié)合,抑制MDM2的泛素連接酶的活性,進(jìn)而穩(wěn)定與活化p53蛋白。但在我們的研究中,我們發(fā)現(xiàn)了在卵母細(xì)胞內(nèi),核糖體應(yīng)激誘導(dǎo)劑放線菌素D和化療藥物5-氟脲嘧啶并沒(méi)有明顯改變p53的蛋白表達(dá)水平。但是,卵巢組織中的體細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)烈的p53應(yīng)答反應(yīng)。為了進(jìn)一步研究為什么在卵母細(xì)胞中核糖體應(yīng)激反應(yīng)不能誘導(dǎo)p53的穩(wěn)定與活化,我們建立了卵母細(xì)胞中特異降低對(duì)p53抑制作用的小鼠模型(Gcf9-cre+;Mdm2FM/+;Mdm4+/-)。我們發(fā)現(xiàn)雖然Mdm2.Mdm4雙雜合小鼠的卵巢發(fā)育并沒(méi)有受到影響,p53在卵母細(xì)胞中的蛋白水平也沒(méi)有明顯改變,但在5-FU處理的情況下,p53蛋白在卵母細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)積累。這表明在核糖體應(yīng)激信號(hào)下,卵母細(xì)胞中的MDM2.MDM4對(duì)p53的活化起了很重要的抑制作用。MDM-p53之間可能有不同于體細(xì)胞的更為嚴(yán)格和精密的調(diào)控方式。多柔比星是一種廣泛應(yīng)用的化療藥物。但是多柔比星治療可以導(dǎo)致女性病人卵泡迅速丟失而引起不育。在小鼠實(shí)驗(yàn)中,多柔比星處理主要表現(xiàn)為次級(jí)卵泡,竇狀卵泡的顆粒細(xì)胞迅速凋亡。我們的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),多柔比星處理的小鼠在短時(shí)間內(nèi)卵巢顆粒細(xì)胞的p53蛋白就有明顯上升。p53缺失明顯保護(hù)顆粒細(xì)胞免受多柔比星誘導(dǎo)的凋亡,進(jìn)而保護(hù)了小鼠的生育能力。綜上所述,我們的研究首次揭示了MDM2-p53信號(hào)通路在卵母細(xì)胞中是緊密調(diào)控的,這種調(diào)控對(duì)于小鼠卵母細(xì)胞的存活,卵泡發(fā)育和生育是必不可少的。MDM2對(duì)p53的負(fù)調(diào)控也使卵母細(xì)胞內(nèi)的p53對(duì)包括核糖體應(yīng)激在內(nèi)的壓力信號(hào)不敏感。另外,p53的激活介導(dǎo)了多柔比星誘導(dǎo)的卵巢損傷。p53缺失明顯保護(hù)小鼠的卵巢和生育能力。這一發(fā)現(xiàn)可能為防止接受多柔比星治療的女性病人出現(xiàn)卵巢早衰找到新的更為有效的治療方法。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q492

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本文編號(hào)：1303826