NMB/NMBR系统在公猪生殖轴生殖激素合成中的作用及分子机制研究

Neuromedin B (NMB) is a neuropeptide isolated from porcine spinal cords, and plays a variety of biological functions through its receptor (NMBR). However, little was known its reproductive function, especially in pigs. We have proved that NMB and its receptor are expressed in the hypothalamus-pituitary-testicular (HPT) axis of pigs, and NMB can stimulate the secretion of testosterone in the porcine Leydig cells. Therefore, we speculate that NMB may play an important role in regulating boar reproductive function. This study uses the boar hypothalamic neurons, pituitary cells and Leydig cells as models, and via immunofluorescence, ELISA, RIA, RT-PCR, western blot, RNA-Seq, RNAi to investigate: (1) the effects of NMB on the secretion of reproductive hormone of three kinds of cells in boar’s HPT axis; (2) the effects of NMB on the reproductive hormone synthesis related genes in boar’s HPT via high throughput analysis; (3) the mechanisms of NMB/NMBR signaling pathway on the reproductive hormone synthesis in boar’s HPT axis. These results will provide a theoretical basis for elucidating the mechanism of NMB and its receptor in neuroendocrine reproduction, and a new thought and new way for preventing and controlling disease and developing new drugs.

神经介素B（NMB）是从猪脊髓分离的神经肽，通过其受体（NMBR）发挥多种生物学作用，但其生殖作用的研究相对较少，未见对猪生殖功能的研究。研究表明NMB及其受体在猪下丘脑-垂体-睾丸（HPT）轴都有表达，NMB能够促进猪睾丸间质细胞睾酮的分泌，因此，我们推测NMB可能对公猪生殖功能的调节起着重要的作用。本项目以公猪HPT轴中生殖激素合成相关的三种细胞（下丘脑神经元、腺垂体细胞和睾丸间质细胞）为模型，采用免疫荧光、ELISA、放射免疫法、RT-PCR、western blot、RNA-Seq及RNAi等方法：（1）研究NMB对公猪HPT轴三种细胞生殖激素分泌的影响；（2）高通量分析NMB对公猪HPT轴生殖激素合成相关基因的作用；（3）探索NMB/NMBR信号通路在公猪HPT轴生殖激素合成中的分子机制。为阐明NMB及其受体在神经内分泌生殖中的作用机制奠定基础，为疾病防控和新药开发提供新思路。

家畜生殖的调控是一个复杂的生理过程，涉及多种体内、外因素的综合作用，神经肽及其受体系统在生殖调节中发挥了重要作用。神经介素B（neuromedin B，NMB）是从猪脊髓分离的一种神经肽，通过其受体（NMBR）发挥多种生物学作用。目前，NMB在多种生理功能上的研究已为发现新的疾病治疗靶点和药物研发越来越受到人们的关注，但NMB在生殖功能方面的研究还鲜有报道。本项目以猪HPT轴中生殖激素合成相关的三种细胞（下丘脑神经元、腺垂体细胞和睾丸间质细胞）为研究对象，构建了这三种细胞体外原代培养模型；通过ELISA和放射免疫分析法获得NMB对这三种细胞生殖相关激素分泌的影响，发现NMB对睾丸间质细胞睾酮的合成/分泌影响较大；利用荧光定量PCR和Western blot技术得出NMB可以调节睾丸间质细胞睾酮合成关键蛋白mRNA和蛋白的表达；并通过MTT法、流式细胞仪和Western blot发现NMB对睾丸间质细胞有促进细胞增殖和抑制细胞凋亡的作用； 通过加入NMBR拮抗剂BIM23127，进一步研究发现NMB/NMBR系统可能是通过激活G-蛋白偶联受体信号通路中PKC途径调节睾酮合成关键蛋白的表达，从而影响睾酮合成/分泌。综上所述，NMB及其受体对HPT轴生殖相关激素的分泌具有一定影响，为阐明NMB及其受体在神经内分泌生殖中的作用机制奠定基础。由于NMB属于神经肽，其他类似的神经肽可能具有相似的生殖调控机制，因而，本研究的完成也为其他神经肽及受体系统的生殖调控研究提供重要的启示。