核受体NR4A1介导猪卵巢黄体退化的作用机制研究

Mammalian corpus luteum plays an important role in the regulation of reproductive cyclicity. Prostaglandin F 2alpha, as a major luteolytic factor, can induce luteal functional and structural regression, but its molecular mechanism is not clear. Nuclear receptor NR4A1, as an early response gene, can be induced by different stimuli, and is involved in glucose and lipid metabolism, steroidogensis, apoptosis, and so on. Our prelimary results have shown that PGF2a treatment induced NR4A1 expression in the porcine luteal cells, but the detailed mechanism in porcine luteolysis is not yet known. In this project, gene overexpression and RNA interference, accompanied with real time-PCR, Western blot, immunoflurorescence, chromatin immunoprecitation, promoter cloning and activity analysis techniques will be applied to study the effect of NR4A1 on luteal steroidogenic signal pathway and cell apoptosis at the In vivo - Cell- Molecular levels, therefore to reveal the mechanism of NR4A1- mediated luteolysis in pigs.These studies will provide a deeper understanding of the molecular mechanism about porcine luteolysis induced by PGF2a and contribute new information to fill a critical gap in our understanding of mechanisms responsible for regulating porcine gonadal function. This knowledge is needed to promote porcine fecundity and sustainable production.

哺乳动物卵巢黄体对母畜正常繁殖周期的调控具有重要作用。PGF2a作为一种主要的溶黄体因子，可诱导黄体发生功能性和结构性退化，但其具体的分子机制还不清楚。核受体NR4A1作为早期反应基因，可被多种生理刺激快速诱导，参与机体的糖脂代谢、类固醇生成、细胞凋亡等调控过程。我们前期的初步研究表明PGF2a处理诱导了猪卵巢黄体中NR4A1蛋白表达的上调，但NR4A1在猪卵巢黄体中的具体作用还不明确。本项目拟通过基因过表达与RNA干涉方法，应用实时定量PCR、WB、IF、染色质免疫沉淀、启动子克隆及活性分析等技术，从在体-细胞-分子水平上研究NR4A1对猪黄体细胞类固醇合成通路和细胞凋亡的影响，揭示NR4A1介导的黄体类固醇生成细胞参与猪卵巢黄体退化的作用机制。通过以上研究，进一步明确PGF2a诱导猪黄体退化的分子机制，深入理解猪性腺功能的调控机制，对提高猪的繁殖力，促进可持续生产具有重要意义。

母畜繁殖力的高低直接影响养殖业的生产水平和经济效益，而卵巢黄体在调控繁殖机能方面具有至关重要的作用。母畜未妊娠的情况下，卵巢黄体即退化，新一轮的发情方可启动。黄体退化分为功能性退化和结构性退化。前列腺素F2a（PGF）作为哺乳动物的主要溶黄体因子，目前广泛应用于家畜的同期发情、诱导分娩和繁殖障碍治疗等。核受体4A（NR4A）成员可被多种生理刺激快速诱导，参与机体的糖脂代谢、类固醇生成、细胞凋亡等调控过程，然而其在黄体退化过程的作用还不明确。本项目以猪和大鼠的卵巢黄体为对象，结合PGF处理、热应激和氧化应激模型，从个体-细胞-分子水平上研究了核受体NR4A1及相关因子在卵巢黄体功能性和结构性调控中的潜在作用。结果发现，作为早期反应基因的NR4A1参与调控卵巢黄体功能有两种蛋白表达形式，即长片段的NR4A1-L和短片段的NR4A1-S。NR4A1-L可能参于卵巢黄体功能即孕酮合成代谢的维持，抑制细胞凋亡即黄体结构溶解；而NR4A1-S参与卵巢黄体退化即孕酮分解代谢的调控。NR4A1-S可能是NR4A1-L的降解产物，亦可能是NR4A1的剪接体。核受体家族成员NR4A2在正常发情周期中的作用可能与NR4A1-L类似，但在PGF诱导的黄体退化过程中，NR4A2作为早期反应基因，其作用可能与NR4A1-S类似，即NR4A家族成员之间可能存在代偿作用。同时项目研究发现，黄体发育与退化过程中，脂联素受体与能量敏感的AMP激酶系统（AdipoR /AMPK）可能参与黄体细胞功能的调控；胞外调节蛋白激酶（p-ERK1/2）和信号传导及转录激活因子3（p-STAT3）可能参与调控黄体细胞连接蛋白Caudin-5的表达，影响黄体组织的稳定性，进而影响细胞凋亡进程。另外，细胞自噬可能参与维持猪卵巢黄体功能，这一作用可能受到包括AKT和JAK等多种信号通路的协同。这些研究结果为进一步明确PGF溶解黄体的分子机制，加深对母畜性腺机能调控的理解提供科学依据，对提高母畜繁殖力，促进养殖业可持续发展具有重要意义。