卵母细胞减数分裂进程与其被筛选形成原始卵泡的关系研究

In mammalian ovaries, the primordial follicle pool which establishes during the perinatal stage represents the entirety reproductive potential of female over the life span. Only one-third of oocytes survived and could be surrounded by somatic cells and form primordial follicles. The remaining large numbers of oocytes finally die before individual follicles are formed. However, the mechanism of the selection and apoptosis processes remains a mystery so far. Our previous study showed that dictyate arrest of oocytes is crucial for primordial follicle formation in vivo and this process is controlled by cyclic AMP (cAMP). In addition, we found that the partitioning-defective protein 6 (PAR6) is a potential marker for the germ cells selected to form primordial follicles in mouse ovary. However, it is still unclear if the timely progress of meiosis relates to the selection of oocyte to form the primordial follicle. Therefore, this study aims to found out whether the meiotic process will be the selective mechanism for oocyte and what the molecular biological mechanism will be. Our study may have broad physiological and clinical implications for a better understanding of ovarian pathology.

雌性哺乳动物出生前后建立于卵巢中的原始卵泡库，是其一生的卵母细胞来源。在原始卵泡库建立的过程中，仅有约三分之一的卵母细胞被卵巢体细胞包裹形成原始卵泡而存活；其余都会发生凋亡。但目前为止，我们对于卵母细胞被筛选并形成原始卵泡的内在分子机制，依然知之甚少。我们前期的研究表明，在原始卵泡形成过程中，卵母细胞的存活与其减数分裂的进程直接相关，而卵母细胞中第二信使分子cAMP在此过程中发挥重要功能；发现极性蛋白（PAR6）可作为特异性分子来标记被选择存活的卵母细胞，但减数分裂的顺利进行是否与卵母细胞能被筛选形成原始卵泡有直接相关性尚不清楚。我们拟基于已有研究成果，利用小鼠卵巢在体荧光标记示踪和卵巢体外培养等技术，研究原始卵泡形成过程中卵母细胞减数分裂所处特定时期是否与其能否被选择形成原始卵泡相关，本课题将为阐明原始卵泡库建立的分子机制奠定基础，为临床筛选优质卵母细胞用于辅助生殖提供新思路。

雌性动物围产期建立的原始卵泡库是其一生的卵母细胞来源，但目前为止，我们对卵母细胞被筛选并形成原始卵泡的内在分子机制知之甚少。我们发现视磺酸诱导羊毛甾醇14α去甲基酶CYP51蛋白进入卵母细胞胞核参与调控原始卵泡形成阶段减数分裂进程。极性蛋白Par6在原始卵泡形成过程中可作为生殖细胞是否存活形成原始卵泡的标记物而不是功能蛋白。我们随后重点对决定和影响原始卵泡形成前后卵母细胞存活的分子机制进行了探索，结果发现糖原合成激酶GSK3β可能通过阻止转录因子β-Catenin进入细胞核阻断其启动凋亡通路来抑制凋亡。而在形成原始卵泡阶段仅部分生殖细胞出现赖氨酸特异性的组蛋白去甲基化酶LSD1表达的现象，可能是机体通过影响其基因组的表观遗传修饰来阻止部分生殖细胞发生程序性凋亡，从而实现维持原始卵泡库在一定范围的的目的；同时LSD1可能是卵母细胞后期凋亡命运监测的重要分子标记物。抑制转录因子SP1会导致青春期前后的卵巢早衰现象，而SP1的作用可能是通过Notch通路促进颗粒细胞募集来保证在合胞体破裂时有足够的表达转录因子FOXL2的体细胞包裹单个生殖细胞，进而避免其发生凋亡实现的。此外也发现了其他重要机制如卵母细胞表达的Rac1蛋白，通过调节Stat3入核调控卵母细胞旁分泌因子的表达，促进原始卵泡形成。表达于前体颗粒细胞中的ADAM10经剪切Notch来调节前体颗粒细胞的募集，进而为原始卵泡形成奠定基础。证明小凹蛋白Cav1通过调节Notch蛋白水平参与体细胞增殖进而影响原始卵泡形成的机制且Cav1的突变与人类罹患卵巢早衰有关。非受体型酪氨酸蛋白激酶JAK2和JAK3分别通过调控生殖细胞凋亡和前颗粒细胞的增殖调控小鼠合胞体破裂和原始卵泡形成。发表合胞体破裂和原始卵泡形成相关特邀综述。此外也发现了组蛋白去乙酰化酶HDAC3参与LH诱导卵母细胞成熟的分子机制。这些工作的开展为深刻认识与人类原发性卵巢早衰的发病机制和找到新的治疗手段提供了理论基础。发表SCI论文10篇。主编出版《生殖生物学》第二版。