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2018年高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖二等奖

卵泡闭锁与卵母细胞成熟的分子调控机制

信息来源: 发布日期:2019-08-09 浏览次数:

获 奖 者:刘红林 孙少琛 李齐发 申  明 张  羽
获奖单位:南京农业大学
成果简介:

排卵数与卵子质量是母体繁殖性能与后代健康状况的决定因素,长期以来,人们试图通过调控卵泡闭锁与卵母细胞成熟分裂以增加排卵数和提高卵子质量,然而由于对卵泡闭锁与卵母细胞成熟的分子机制缺乏足够的了解,上述努力进展甚微。另一方面,开展卵泡闭锁与卵母细胞成熟分子机制研究也具有重要的现实意义。现阶段,环境应激造成卵泡发育异常和卵子质量下降的危害越来越严重,表现为人类生殖和动物繁殖障碍增加,研究卵泡闭锁与卵母细胞成熟的分子调控机制是解决当前繁殖障碍问题的前提与基础。

在国家重大基础研究项目以及国家自然科学基金等项目资助下,项目组开展了卵泡闭锁与卵母细胞成熟的分子调控机制研究,取得了部分创新性研究成果。

1、系统研究了猪卵泡闭锁的特征及调控。(1)建立了猪闭锁卵泡的功能基因表达谱,并且发现:死亡受体与线粒体途径均参与了卵泡闭锁过程,在死亡受体途径中TRAIL通路起主要作用;卵泡闭锁过程中Cyp19等类固醇激素合成酶基因表达水平显著变化,导致雌激素(E)合成减少以及孕酮(P)合成增加,揭示了闭锁卵泡P/E比例显著升高的分子机制。(2)率先构建了猪卵泡闭锁过程中miRNA表达谱,揭示了多个miRNAs影响猪卵泡颗粒细胞凋亡和卵泡闭锁的分子机制;提出了“利用小分子RNA作为非激素类药物提高动物繁殖力”的新理念。

2、发现FoxO1是卵泡闭锁的关键调控因子。卵泡闭锁伴随卵泡颗粒细胞FoxO1表达的上调与入核,FoxO1入核后作为转录因子上调下游促凋亡基因bim、trail、fasL的表达,从而诱导细胞凋亡与卵泡闭锁;同时证明体内、外氧化应激诱导颗粒细胞凋亡与卵泡闭锁的作用依赖于FoxO1的表达与入核,抑制FoxO1的表达或功能能够有效减少氧化应激对颗粒细胞凋亡与卵泡闭锁的促进作用。

3、阐明了FSH挽救卵泡闭锁与颗粒细胞凋亡的分子机制。证明促卵泡素FSH通过PKA-PI3K-AKT-FoxO1信号通路以及FoxO1-FoxO1自身正反馈下调FoxO1依赖的颗粒细胞凋亡。

4、发现并建立了卵母细胞成熟过程中微丝的调控信号通路。(1)明确小GTP酶RhoA介导的信号通路:卵母细胞中存在RhoA-ROCK-Cofilin和RhoA-FMNL1-Dia1信号通路调控不均等分裂;(2)揭示Arp2/3及其上游信号调控通路:证明WASH复合物作为新的成核促进因子参与调控Arp2/3复合物的分布和功能,且WASH通过与Strumplin结合激活这一过程,并且提出WASH作为成核因子参与绑定和激活Arp2/3调节分叉微丝的合成,最终影响卵母细胞的不均等分裂过程。

发表相关SCI论文25篇,10篇代表性论文发表在JBC、CDDIS、BOR、BBA、Cell Cycle等学科内主流杂志,代表作SCI他引156次。项目重要的科学发现得到同行的认可与好评,多篇论文被评为杂志封面论文、南京市自然科学优秀学术论文、江苏省优秀硕博士论文等,相关成果被多本英文著作收录并介绍。