UBAP2L在卵子发生与卵巢早衰中的作用及其调节机制

Abstract：Although it is well established that the mechanistic target of rapamycin (mTOR) is an evolutionarily conserved serine/threonine kinase that senses the nutrients, growth factors and environmental cues to control cell proliferation, differentiation and ageing process, it's regulatory mechanisms and physiological functions remain to be incompletely understood. Recent studies have shown that mTOR signaling pathway plays a critical role in folliculogenesis and the pathogenesis of premature ovarian failure (POF). Interestingly, in our preliminary work, we identified ubiquitin associated protein 2-like (UBAP2L) as a novel mTOR complex 1 (mTORC1) interacting protein that regulates mTORC1 activity, and established a conditional knockout (floxp) mice model. Furthermore, UBAP2L was differentially expressed in oocytes at different stages of folliculogenesis. By using the mice with oocyte-specific deletion of UBAP2L mice and oocyte-specific mTORC1 activation-induced POF mice model, in combination with the experimental methods of histology, and cellular and molecular biology, This project aims to investigate the mechanisms through which UBAP2L regulate mTORC1, the roles of UBAP2L in the regulation of primordial follicles activation, follicular development, follicle reservoir, ovarian function and pathogenesis of POF, and to elucidate the potential mechanisms. This project will provide new knowledge for the regulation of oogenesis and the pathogenesis of POF, and potential target for the prevention and treatment of POF.

雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是机体感受营养与生长因子、调节细胞增殖分化与衰老的关键分子，但其调节机制与生理功能未完全阐明。文献报道与我们最近的研究发现mTOR通路在卵子发生与卵巢早衰(POF)中起重要作用。在前期工作中我们鉴定到一种新的mTORC1相互作用与调节分子-泛素相关蛋白2样蛋白(UBAP2L)，并发现UBAP2L在不同发育阶段的卵泡中呈差异表达，我们进一步构建了UBAP2L的条件基因敲除(floxp)小鼠。本课题拟通过卵母细胞特异敲除UBAP2L的小鼠与卵母细胞mTORC1过度活化引起卵巢早衰的小鼠模型，应用组织学、细胞与分子生物学方法，研究UBAP2L调节mTORC1的机制，UBAP2L在原始卵泡活化与各级卵泡发育成熟、卵巢功能和卵巢早衰发生中的作用，并探讨其可能的作用机制。本项目可为mTOR信号的调节与功能提供新内容，为卵子发生的调控提供新机制，为防治卵巢早衰提供新思路。

早发性卵巢功能不全（POI）是目前导致女性不孕的主要原因之一，除了生育力降低，远期影响还包括随焦虑抑郁、心血管疾病风险增加、骨质疏松、骨折、老年痴呆等退行性疾病，严重降低了患者的生活质量。而POI的发病机制复杂、病因难明，至今尚无有效的防治方法。因此，阐明POI的发病机理，寻找有效的治疗靶点，对POI的防治至关重要。.内质网应激(ERS)是主要参与新生蛋白质的折叠和跨膜转运，识别错误折叠多肽并通过蛋白酶降解，过强的ERS常导致细胞凋亡，其过程常伴自噬的发生。顺铂（CDDP）是一种广泛应用的化疗药物，通常用于POI研究的动物模型。在前期工作中，我们通过蛋白质组学筛选出HSPA5和HSP90AB1蛋白。发现通过抑制HSPA5和HSP90AB1可以缓解内质网应急导致的CDDP诱导的颗粒细胞的自噬和凋亡。同时我们筛选出FKBP4蛋白，并利用TargetScan软件预测，发现FKBP4是miR-483-5p的潜在靶点，在CDDP-POI小鼠卵巢和血清以及POI患者血清中miR-483-5p均高表达。通过体内和体外试验，发现卵母细胞过表达miR-483-5p靶向FKBP4，加重卵巢损伤。.雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是机体感受营养与生长因子、调节细胞增殖分化与衰老的关键分子。大量研究表明mTOR通路在卵子发生与POI中起重要作用。在前期工作中，我们鉴定到一种新的mTORC1相互作用与调节分子-泛素相关蛋白2样蛋白(UBAP2L)，并发现UBAP2L在不同发育阶段的卵泡中呈差异表达，于是，我们进一步构建了Fbxw7(一种参与降解mTORC1的泛素化相关蛋白)和FKBP38（一种mTOR信号通路的内源性抑制剂）的特异性敲除小鼠，发现Fbxw7基因的缺失导致卵泡大量丢失，并自发早发性卵巢功能不全，并通过转录谱测序筛选出Fbxw7可能的潜在靶点。.本项目通过构建顺铂诱导的POI小鼠模型，以及蛋白质组学测序的研究，初步探讨了POI可能的发病机制，并找到其潜在作用靶点—UBAP2L。进一步构建卵母细胞特异敲除Fbxw7和FKBP38的转基因小鼠，应用组织学、细胞与分子生物学方法，研究UBAP2L相关蛋白参与POI疾病发生的机制，为POI疾病的机制研究提供新的内容，为POI的防治提供潜在标志物和药物靶点，为调控卵泡形成的机制提供新思路。