卵母细胞与颗粒细胞通过CFTR以HCO3-进行对话机制的研究

无论是自然妊娠还是辅助生育，卵母细胞的成熟都是最为基础和极其关键的一步。而卵母细胞的生理活动，始终处于颗粒细胞的调控下有序地发育、成熟或凋亡。但卵母细胞与颗粒细胞的交流对话机制至今未得到完整的阐述。CFTR是一种Cl- 和HCO3- 的通道，属于ATP结合转运体超家族，是兼有通道和受体功能的一种调节蛋白，在细胞代谢、增殖、分化等基本功能活动中具有重要的功能。HCO3-通过CFTR进入胞内后作用于可溶性腺苷酸环化酶（sAC）上调胞内cAMP，使CREB磷酸化水平增加，并最终通过p-CREB调节相应基因的表达而影响细胞的发育。本课题前期工作已发现在颗粒细胞和卵母细胞胞膜上都有CFTR存在，是否提示这两种密切相连的细胞通过CFTR进行对话，并调节卵母细胞的发育和成熟？本课题拟通过细胞培养、蛋白分析、核酸测定、胞内pH测定等实验手段，探讨卵母细胞和颗粒细胞通过CFTR以HCO3进行交流对话的机制。

囊性纤维化跨膜电导调节体(CFTR) 是一种Cl- 和HCO3- 的通道，属于ATP结合转运体超家族。其中，HCO3- 通过CFTR的转运出入细胞对细胞功能有着更为重要的作用，尤其对生殖有着重要的作用，由CFFR基因突变引起的囊性纤维化变性(CF)能够导致男性和女性生育能力下降，甚至不育。已有临床资料显示，CF女性存在不排卵和卵巢激素水平异常的现象，提示CFTR在排卵和激素分泌等卵巢功能中起到一定的作用。为探索CFTR在卵巢中的表达和作用，本研究用RT-PCR、Western blot和免疫荧光的方法检测了CFTR在颗粒细胞和卵母细胞中的表达；并用卵母细胞体外成熟的方法研究CFTR在卵母细胞成熟过程中的作用。研究结果显示，CFTR在性成熟的小鼠颗粒细胞和卵母细胞上都有表达，表达和动情周期无关。小鼠卵母细胞体外成熟实验的结果显示，CFTR抑制剂和腺苷酸环化酶抑制剂均能显著抑制第一极体的释放，降低卵母细胞成熟率(p<O．01)。 对照组为76±7.2%(114／150， N=3)，CFTRi-172组为27.3±4.2% (42／150，N=3)，KH72组为22.7±5.0% (34／150，N=3)。在人卵母细胞体外成熟研究中，发现CFTR抑制剂和腺苷酸环化酶抑制剂均能显著抑制卵母细胞第一极体释放，但须达到一定浓度方起作用，考虑浓度依赖性，两种抑制剂之间相比较，腺苷酸环化酶抑制剂对卵母细胞第一极体释放的抑制效果更为明显，但差异未有显著性。结论:CFTR在小鼠和人类卵母细胞成熟过程中发挥着重要作用，这种作用主要通过腺苷酸环化酶途径发挥，除了CFTR外，可能尚有其他因素通过腺苷酸环化酶对卵母细胞成熟发挥功能。