GPR1介导信号通路与肥胖引起的性腺激素异常的关系及干预研究

Gonadal hormone imbalance is the key point between obesity and several reproductive disorders like infertility, PCOS and ovarian cancer. The underlying mechenism however, is not clear. We first reported the suppressive effect of the novel adipokine chemerin on testosterone secretion from Leydig cells. Based on our previous work, this project aims to study the regulation of gonadal hormone secretion by chemerin through its recepror-GPR1. We set up the in_vitro model of granulosa cell, luteal cell, Leydig cell and adipocyte primary cell culture and the in_vivo model of diet-induced-obesity. Using molecular tools of GPR1 monoclonal antibody, GPR1 siRNA and the chemerin KO mice, GPR1flox/flox conditional KO mice, the physiological role of GPR1 receptor and the function of chemerin/GPR1 signalling in obesity-related gonadal homrone imbalance will be investigated. Finally, the effect of in_vivo silencing GPR1 expression by GPR1 shRNA-retrovirus construct will be tested in the diet-induced-obesity model, seeking to decipher the obesity-related reproductive disorders and to locate possible therapeutical target(s).

研究内容和研究目标按照申请书执行，此部分内容的主要参与者是项目申请书中的研究骨干肖天霞,张烨,汪宝蓓,潘燕飞,杨雅莉,张晴晴,田小飞,高辰，他们将依托深圳先进技术研究院医药所生殖健康研究室完成。根据申请书主要研究内容包括：通过采用小鼠颗粒细胞、黄体细胞、睾丸间质细胞、脂肪细胞原代培养的体外模型和高脂喂养诱导肥胖的在体模型，利用GPR1单抗、GPR1 siRNA、chemerin基因敲除小鼠、GPR1flox/flox条件性敲除小鼠等工具，研究GPR1所介导的信号通路的生理学功能和chemerin/GPR1在肥胖导致性腺激素异常中的作用机制；并利用GPR1 shRNA重组逆转录病毒在体干预GPR1表达调节肥胖模型中性腺激素水平。 .同时，项目负责人李蕾已经由原来的研究室转到王立平博士实验室，此实验室的研究方向之一为理解特定神经环路调控代谢对社会行为的作用机制（如恐惧行为、好斗行为与求偶行为等）。本人将基于此研究方向上的重要的进展针对上述问题进行探索性研究。

多囊卵巢综合征和不孕不育等生殖系统疾病与性腺激素分泌异常密切相关。性腺激素分泌受到多层次的调控。首先是经典的下丘脑-垂体-性腺轴的（HPG）内分泌调节；脂肪组织分泌的脂肪细胞因子如瘦素等对生殖功能的调控功能也逐步被证明；此外临床上出现大量压力应激、焦虑等负性情绪也与性腺激素分泌异常和生殖疾病关联性的报道。本项目跟随“鼓励探索、交叉融通”的导向，研究了（1）脂肪细胞因子chemerin/GPR1信号通路对性腺激素分泌的调控及机制：GPR1受体在性腺激素分泌细胞上有高表达，chemerin血液水平在肥胖小鼠中上升，并在雌鼠雄鼠中对雌二醇、孕酮、睾酮的分泌分别表现出抑制作用，该抑制作用经由甾体激素合成酶3beta-HSD的表达及p44/42 MAPK (Erk1/2)通路起作用；（2）高脂饲料诱导的体重增加与动物焦虑样行为的相关性：动物在三周的高脂饲料喂养后即表现出焦虑样行为并伴随着肠道菌群的改变，二甲双胍有一定的挽救作用；（3）压力应激神经环路与性腺激素分泌：我们首先阐明了压力应激下大脑内被激活的核团及特定神经环路，并进一步发现雄鼠中压力应激伴随焦虑样行为及下降的睾酮水平，并与大脑内被激活核团如脑干的蓝斑有密切关联。项目目前已发表期刊论文3篇，其中包括Current Biology (9.25) 1篇；修回中的SCI论文3篇（under revision，其中2篇已同时发表在预印版BioRxiv上）；已申请专利10项（授权2项）；发表会议摘要2篇。本项目跨领域研究了脂肪与生殖器官之间的作用及代谢疾病和生殖疾病的相互关联。脂肪的内分泌功能，大脑对性腺激素分泌的调控，组成一个有机的整体。基于本项目的研究结果，提示后续的研究可以借助脑科学的最新技术，对性腺激素分泌功能进行包括中枢到外周，内分泌，旁分泌的多角度研究。这将有助于我们全面理解复杂的生殖/代谢疾病的发病机理，从而提出更加全面的干预策略/靶点。