小鼠卵巢周性变化过程中黑素皮质素受体系统作用的研究

黑素皮质素受体-4(MC4R)受体系统已被证明在下丘脑采食量调控中起到了积极作用，但对生殖系统具体存在何种调节机制目前还没有报导。基于MC4R基因敲除小鼠生殖能力随体重增加而严重下降的事实，本研究欲以MC4R基因敲除小鼠为动物模型，并与正常小鼠进行比较，通过卵巢注射PRV病毒寻找卵巢与下丘脑中枢神经系统间的关系，进而通过腹腔分别注射AgRP、α-MSH、MT-II、Leptin 和Ghrelin，对下丘脑、垂体、卵巢和卵巢周围脂肪有关能量代谢的主要基因（PCG-1、SIRT1、Dio2和UCP1）分子和蛋白水平进行检测，同时测定血浆中FSH、LH、E2和P4含量的变化，以了解正常和MC4R基因敲除小鼠间不同作用模式，确定卵巢的周期性变化是否通过MC4R系统调节，并深入挖掘其可能的作用机制，从而为生殖生物学和神经内分泌提供可靠的理论依据和实验基础，并为肥胖与生殖的关系提供新的实验证据。

MC4R KO小鼠肥胖后生殖能力严重下降；MC4R拮抗剂Shu9119可显著抑制其作用；Ghrelin亦可体重增加；Amylin可抑制采食减轻体重；为此本项目探讨MC4R通过能量平衡调节生殖性状的作用基础。结果如下：1 MC4R的缺失造成雌性小鼠上有腔卵泡和排卵率数显著下降，产仔数降低。2 腹腔注射Amylin(50μg/kg)可显著降低青年野生型小鼠(WT)采食量、增高背肩胛脂肪(BAT)温度和促进UCP/pACC蛋白的表达，这种效应可被Shu所抑制，但MC4R KO未见相应趋势。三脑室注射亦效果亦同。Amylin可引起WT下丘脑(Hy)弓状核(ARC) C-foc增高4.3倍。3 正常生理条件下，Ghrelin mRNA在Hy中较高，卵巢中较低，体现了性腺轴的负反馈。SHU可造成间情期Ghrelin mRNA表达在下丘脑和卵巢间逆向调控。4 Hy ARC和卵巢各级卵泡均有MC4R/AgRP/NPY表达。提示MC4R与AgRP/NPY通过下丘脑参与卵泡发育。5 Ghrelin促进采食和Shu抑制采集的效应首先兴奋C-Fos/CART神经元。而Ghrelin、Shu还是Ghrelin+Shu均可显著抑制催产素神元分布，但促进神经纤维投射。6 发情前期食物的摄入量相比发情后期和间情期降低了16.3%。发情前、后期Ghrelin极显著促进Hy MC4R基因表达，Shu在发情后期和间情期抑制MC4R表达；Ghrelin通过pERK和pAMPK通路抑制P450和HSD3B1蛋白表达。发情期Ghrelin可促进BAT MC4R，Shu可抑制其表达，Ghrelin和Shu除间情期外，均显著抑制P450的表达，Shu可极显著促进BAT P450和HSD3B1的表达，并与UCP和pP38 MAPK通路相关。卵巢中，Ghrelin和Shu均可刺激发情前期MC4R基因表达，并通过pP38 MAPK通路促进P450和HSD3B1蛋白的表达。小结，amylin通过中枢MC4R系统抑制采食量、促进BAT温度、并与UCP和ACC通路密不可分，干扰了正常排卵率和产仔率。Ghrelin促进采食和Shu抑制采集的效应首先兴奋C-Fos/CART神经元，通过P38和ERK和AMPK通路，调控MC4R基因表达、孕酮合成关键合成酶，表明下丘脑对孕酮调节作用，进而影响生殖。