本文關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)異戊二烯化修飾調(diào)控卵母細(xì)胞質(zhì)量及初級(jí)卵泡次級(jí)卵泡轉(zhuǎn)換的機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：卵泡是卵巢結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,每個(gè)卵泡由卵母細(xì)胞及體細(xì)胞(顆粒細(xì)胞)構(gòu)成。在出生前后,停滯在雙線期的卵母細(xì)胞開始被周圍的顆粒細(xì)胞包裹,逐漸形成原始卵泡。原始卵泡形成后數(shù)量固定,聚集在卵巢的皮質(zhì)部位,處于生長發(fā)育靜止?fàn)顟B(tài),稱為原始卵泡庫。在每個(gè)生理周期,都會(huì)有部分原始卵泡受到高度有序的調(diào)控,被選擇性活化,形成初級(jí)卵泡,隨后經(jīng)歷次級(jí)卵泡,竇狀卵泡等幾個(gè)階段,最終排卵。卵泡的活化和生長異常,將影響卵巢正常功能的發(fā)揮,導(dǎo)致女性生殖健康問題,如卵巢早衰等。因此,研究卵泡的活化和生長機(jī)制對(duì)于理解卵巢早衰發(fā)展的病因和尋找有效的預(yù)防和治療手段具有非常重要的理論依據(jù)和臨床意義。蛋白質(zhì)的異戊二烯化修飾包括以FPP為底物的法尼基化修飾和以GGPP為底物的香葉基香葉基修飾,這兩種修飾對(duì)于一些小G蛋白的膜定位及信號(hào)通路活化發(fā)揮著重要作用。香葉基香葉基焦磷酸合成酶(GGPPS)以FPP為底物,催化生成GGPP。FPP和GGPP分別在法尼基轉(zhuǎn)移酶FTase和香葉基香葉基轉(zhuǎn)移酶GGTase的催化下,根據(jù)蛋白質(zhì)C末端-CaaX基序的特性,進(jìn)行法尼基修飾和香葉基香葉基化修飾。我們發(fā)現(xiàn)GGPPS大量表達(dá)于各級(jí)卵泡的卵母細(xì)胞中,而在衰老小鼠的卵母細(xì)胞中顯著下降。這提示我們GGPPS控制的蛋白質(zhì)異戊二烯化修飾平衡很可能參與卵泡發(fā)育的調(diào)控。我們利用Cre-loxp系統(tǒng),在卵母細(xì)胞中中敲除GGPPS后,發(fā)現(xiàn)原始卵泡形成正常,而初級(jí)卵泡發(fā)育出現(xiàn)阻滯,卵泡不能向次級(jí)卵泡發(fā)育,從而導(dǎo)致卵巢早衰,小鼠生育能力下降。進(jìn)一步分析表明敲除GGPPS導(dǎo)致Racl的香葉基香葉基化修飾下降影響STAT3Y705位點(diǎn)磷酸化,進(jìn)而阻礙了STAT3的入核,抑制其對(duì)卵母細(xì)胞特異性基因GDF9的轉(zhuǎn)錄作用,導(dǎo)致顆粒細(xì)胞接受的GDF9信號(hào)下降,Smad2信號(hào)受阻而不能正常增殖,即GGPPS敲除導(dǎo)致卵母細(xì)胞Racl-STAT3-GDF9信號(hào)異常,影響卵母細(xì)胞與顆粒細(xì)胞之間的交流,從而使得初級(jí)卵泡發(fā)育阻滯。另一方面,GGPPS敲除小鼠初級(jí)卵泡卵母細(xì)胞80%的線粒體存在典型的被雙層膜包裹的自噬形態(tài),LC3的免疫染色證實(shí)GGPPS基因敲除使初級(jí)卵泡卵母細(xì)胞出現(xiàn)大量的線粒體自噬現(xiàn)象,線粒體數(shù)量也顯著下降。GGPPS控制的異戊二烯化修飾與蛋白質(zhì)的上膜定位密切相關(guān),因此我們推測GGPPS敲除后直接影響一些蛋白質(zhì)的線粒體定位,導(dǎo)致線粒體質(zhì)量和數(shù)量下降,不能滿足這個(gè)階段卵母細(xì)胞快速生長過程中的能量需求,從而導(dǎo)致初級(jí)卵泡發(fā)育阻滯。在原始卵泡的活化過程中,卵母細(xì)胞發(fā)生諸多內(nèi)在分子信號(hào)的變化：一方面卵母細(xì)胞進(jìn)入快速生長,基因組活化合成大量生長發(fā)育所需的分子,如GDF9等,GDF9通過旁分泌方式結(jié)合到顆粒細(xì)胞受體上,促進(jìn)顆粒細(xì)胞的增殖。另一方面卵母細(xì)胞大量合成細(xì)胞內(nèi)容物,對(duì)能量的需以幾何指數(shù)增加,需要大量線粒體進(jìn)行代謝提供足夠的能量。這兩方面決定了卵母細(xì)胞的質(zhì)量,反應(yīng)了卵母細(xì)胞之后發(fā)育的潛能,因此GGPPS敲除影響原始卵泡活化過程中內(nèi)在分子信號(hào)的變化：GDF9和線粒體功能,導(dǎo)致卵母細(xì)胞質(zhì)量下降,活化后的卵母細(xì)胞發(fā)育潛能降低,導(dǎo)致初級(jí)卵泡發(fā)育阻滯。綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)GGPPS控制的蛋白質(zhì)異戊二烯化修飾對(duì)卵泡的早期發(fā)育至關(guān)重要,其對(duì)卵泡發(fā)育的調(diào)控機(jī)制體現(xiàn)在一方面通過Racl-STAT3-GDF9信號(hào)從而影響卵母細(xì)胞和顆粒細(xì)胞之間的交流,另一方面則通過控制卵母細(xì)胞線粒體的質(zhì)量和數(shù)量。
【關(guān)鍵詞】：異戊二烯化 卵泡發(fā)育 卵母細(xì)胞質(zhì)量 卵巢早衰
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R321
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 第一章 緒論11-31
• 1 卵泡發(fā)育的概況11-17
• 2 卵巢衰老和卵巢早衰17-18
• 3 卵母細(xì)胞的質(zhì)量18-19
• 4 STAT3與卵泡發(fā)育19
• 5 蛋白質(zhì)異戊二烯化修飾19-21
• 6 立體背景21-22
• 參考文獻(xiàn)22-31
• 第二章 卵母細(xì)胞特異性敲除GGPPS改變蛋白質(zhì)異戊二烯化修飾導(dǎo)致初級(jí)卵泡發(fā)育阻滯引發(fā)卵巢早衰31-47
• 1 材料與方法32-38
• 2 結(jié)果38-44
• 3 討論44-45
• 參考文獻(xiàn)45-47
• 第三章 卵母細(xì)胞蛋白質(zhì)異戊二烯化改變抑制Rac1-STAT3-GDF9信號(hào)導(dǎo)致初級(jí)卵泡阻滯47-59
• 1 材料與方法47-50
• 2 結(jié)果50-55
• 3 討論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 第四章 蛋白質(zhì)異戊二烯化修飾改變損傷卵母細(xì)胞線粒體功能導(dǎo)致初級(jí)卵泡發(fā)育阻滯59-66
• 1 材料與方法59-61
• 2 結(jié)果61-63
• 3 討論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 全文總結(jié)66-67
• 攻讀碩士期間發(fā)表文章67-68
• 致謝68-69
• 附錄69-71

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：251839