STMN1基因多态性与多囊卵巢综合征关联分析及其在卵巢颗粒细胞中分子调控机制研究

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is the most common endocrine disorder in females，with a high prevalence. The etiology of this heterogeneous condition remains obscure, and its phenotype expression varies.Different combinations of multiple gene polymorphisms and environmental factors explain the heterogeneity of PCOS.It is the new direction to study human complex diseases through Genome-wide Association Studies（GWAS） approach and followed by genetic modified mouse method，it's also wellcone by the translational medicine study. We found the genetic variant of STMN1 gene is significant associated with PCOS through GWAS in 5000 case-control Chinese PCOS cohorts; meanwhile the global STMN1 gene knockout female mice exhibit lower fertility appear comparable to controls.We propose that STMN1 gene may play an important role in regulation of PCOS. So, we will use exon sequence to scan the coding area variants of STMN1 gene in 2000 case-control PCOS subjects, and study the follicle development stage in STMN1 global knockout mouse, to explore the molecular regulation mechanism of STMN1 gene in PCOS.

多囊卵巢综合征(PCOS)是一种严重影响女性健康的高度异质性的复杂疾病，由多基因和环境共同决定，其分子疾病机理至今未知。利用全基因组关联方法结合基因敲除小鼠模型研究多囊卵巢综合征的分子机制是当前生物医学领域的一个新的研究方向，也是转化医学所提倡的。申请人在前期对多囊卵巢综合征全基因组关联分析基础之上，发现STMN1基因这个易感基因与多囊卵巢综合征显著关联；同时发现STMN1全身基因敲除小鼠的卵泡发育异常，提示STMN1基因可能在多囊卵巢综合征发病过程中扮演重要的角色。因此，采用外显子测序法和基因敲除小鼠模型验证全基因组关联分析发现的候选基因是揭示疾病分子机理的重要和必要环节,本项目拟在2000例多囊卵巢综合征样本中进行基因分型，同时结合STMN1基因敲除小鼠模型,揭示STMN1基因对多囊卵巢综合征的分子调控机制。

按照计划完成本项目的研究任务。为探讨STMN1基因在颗粒细胞中的调控机制及STMN1在多囊卵巢综合征（PCOS）发病中可能的致病机理，本课题组收集了80例PCOS和80例对照的志愿者（山东大学附属生殖医院进行IVF-ET）的颗粒细胞。实时定量PCR检测发现，PCOS患者颗粒细胞中STMN1转录水平比对照高3倍，并且STMN1的表达水平与胚胎质量呈负相关。研究发现STMN1在细胞周期的调控、有丝分裂、信号传导和细胞迁移中发挥重要的作用。然而，STMN1在卵巢中的功能鲜有报道。课题组发现STMN1在PCOS患者的颗粒细胞中高表达；通过小鼠原代颗粒细胞体外培养体系，发现STMN1可以正向调控颗粒细胞中孕酮的合成与分泌；深入研究发现STMN1在转录和翻译水平正向调控Star和Cyp11a1的表达；启动子研究及染色质免疫共沉淀实验揭示STMN1可以通过结合于Star和Cyp11a1的启动子区域进而增加二者的转录活性。这些结果显示STMN1通过介导Star及Cyp11a1的表达调控孕酮的合成。本研究初步阐明STMN1在卵巢类固醇激素合成中的作用分子机制，而对STMN1及Star在孕酮合成中的机理的理解为PCOS治疗新靶点的发现提供了有价值的理论依据。