松果体素激活自噬促进人卵巢颗粒细胞存活的分子机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81771653
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0420.辅助生殖
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Previous studies indicated that granulosa cells from unfertilized oocytes of infertility patients showed a significantly higher incidence of apoptosis compared to those of fertilized oocytes, and embryo quality had a negative correlation with the incidence of granulosa cells apoptosis. The results of the animal experiment showed that melatonin suppresses apoptosis of granulosa cells via its receptors (MT1 and MT2). Induction of autophagy improves germ cells survival in the female murine, and facilitates embryos development. Our preliminary experimental results indicated that hamster ovarian cells autophagy can be induced by melatonin. Therefore,we speculate that “cultured human ovarian granulosa cell synthesize a certain amount of melatonin, and exogenous melatonin induces human granulosa cell autophagy through mTOR signaling pathways, inhibits human granulosa cell apoptosis, after binding to its receptor, and ultimately improves human granulosa cell survival, facilitates oocyte quality, and contributes to embryo development. ” To verify this hypothesis, firstly, at the cellular level, we investigate how melatonin prevents human granulosa cell apoptosis and ultimately promotes human granulosa cell survival by activating cell autophagy using primary cell culture、Western Blotting and Flow Cytometry. Additionally, at the molecular level, we explore how melatonin induces human granulosa cell autophagy through mTOR signaling pathway mediated by its receptor using SiRNA、Real-time PCR and Western Blotting. Lastly, we verify that melatonin improves human ovarian granulosa cell survival by activating cell autophagy using transgenic mouse model. This project aims to provide theoretical supports for clinical infertility application of melatonin and improvement of assisted reproductive technology (ART) outcome.
不孕症患者未受精卵子的颗粒细胞凋亡较受精卵子明显增加,胚胎质量与颗粒细胞凋亡率成负相关。动物实验结果表明,松果体素可通过膜受体抑制卵巢颗粒细胞凋亡;诱导自噬能促进小鼠生殖细胞存活,促进胚胎发育。本课题组预实验结果表明,松果体素可激活仓鼠卵巢细胞自噬。我们推测:松果体素与其受体结合后通过mTOR信号通路激活人颗粒细胞自噬,抑制其凋亡,促进其存活和继续发育,改善卵子质量、利于胚胎发育。为验证此假说,本课题①采用原代细胞培养、免疫印迹和流式细胞术等在细胞水平明确松果体素可通过激活自噬抑制颗粒细胞凋亡、促进其存活;②采用RNA干扰(SiRNA)、实时定量-PCR和免疫印迹等技术在分子水平研究松果体素作用的机制─在其受体介导下通过mTOR信号通路激活人颗粒细胞自噬;③利用转基因鼠模型验证松果体素通过激活自噬促进颗粒细胞存活、发育的机制,为将松果体素应用于临床、改善辅助生殖技术治疗结局提供理论依据。

结项摘要

不孕症患者未受精卵子的颗粒细胞凋亡较受精卵子明显增加,胚胎质量与颗粒细胞凋亡率成负相关。动物实验结果表明,松果体素可通过膜受体抑制卵巢颗粒细胞凋亡。本项目主要系统研究松果体素通过调控自噬,抑制颗粒细胞凋亡,促进其进一步发育,从而达到改善卵母细胞和胚胎质量的目的,并探讨可能的分子机制,为松果体素应用于临床疾病的防治策略提供新的依据。首先,我们发现培养的人卵巢颗粒细胞在体外能够合成松果体素,并表达松果体素合成的前体物质(5-羟色胺)和松果体素合成的两种关键酶(NAT和ASMT)。并且,松果体素促进了未成熟的人类卵母细胞的体外成熟,维持了人类卵母细胞的线粒体膜电位,并降低了过量的Ca2+水平。其次,我们构建了稳定表达EGFP-LC3的中国仓鼠卵巢细胞损伤模型,并利用该模型系统地研究了松果体素对卵巢细胞线粒体和卵巢储备功能的保护作用和分子机制。结果显示,10-9M松果体素不仅可以防止过度自噬诱导的抗苗勒氏管激素(AMH)表达的下降,而且可以挽救过度自噬诱导的线粒体表达和线粒体膜电位的损伤。此外,松果体素可以防止过度自噬诱导的核编码蛋白(SDHA和mitofilin),以及线粒体动力相关蛋白(OPA1、MFN2和DRP1)表达的减少。松果体素还降低了线粒体氧化应激,增加了抗氧化酶超氧化物歧化酶2(SOD2)的表达,改善了过度自噬诱导的G2/M细胞周期阻滞。最后,松果体素抑制了过度自噬诱导的细胞外信号调节激酶(ERK)信号通路的激活。综上所述,松果体素能合成系统表达在体外培养的人卵巢颗粒细胞中,松果体素可能通过改善线粒体功能来降低人卵母细胞的氧化应激;松果体素通过下调ERK通路挽救了过度自噬诱导的线粒体和卵巢储备功能的损伤,以及线粒体ROS的产生和细胞周期阻滞。上述研究结果提示了使用松果体素改善线粒体功能、提高人类卵母细胞质量和卵巢颗粒细胞存活能力的潜在治疗策略。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(8)
Increased ApoE Expression in Follicular Fluid and the ApoE Genotype Are Associated With Endometriosis in Chinese Women.
卵泡液中 ApoE 表达增加和 ApoE 基因型与中国女性子宫内膜异位症相关
  • DOI:
    10.3389/fendo.2021.779183
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Frontiers in endocrinology
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Liu YJ;Xing F;Zong K;Wang MY;Ji DM;Zhao YH;Xia YH;Wang A;Shi LG;Ding SM;Wei ZL;Qiao JP;Du X;Cao YX
  • 通讯作者:
    Cao YX
miR-323-3p regulates the steroidogenesis and cell apoptosis in polycystic ovary syndrome (PCOS) by targeting IGF-1
miR-323-3p 通过靶向 IGF-1 调节多囊卵巢综合征 (PCOS) 中的类固醇生成和细胞凋亡
  • DOI:
    10.1016/j.gene.2018.10.006
  • 发表时间:
    2019-01-30
  • 期刊:
    GENE
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Wang, Tianjuan;Liu, Yajing;Cao, Yunxia
  • 通讯作者:
    Cao, Yunxia
Polymorphisms and haplotype of mitochondrial DNA D-loop region are associated with polycystic ovary syndrome in a Chinese population
线粒体DNA D环区多态性和单倍型与中国人群多囊卵巢综合征的相关性
  • DOI:
    10.1016/j.mito.2020.12.006
  • 发表时间:
    2021-01-23
  • 期刊:
    MITOCHONDRION
  • 影响因子:
    4.4
  • 作者:
    Deng, Xiaohong;Ji, Dongmei;Cao, Yunxia
  • 通讯作者:
    Cao, Yunxia
Melatonin maintains mitochondrial membrane potential and decreases excessive intracellular Ca2+ levels in immature human oocytes
褪黑激素维持线粒体膜电位并降低未成熟人卵母细胞中过多的细胞内 Ca2 水平
  • DOI:
    10.1016/j.lfs.2019.116810
  • 发表时间:
    2019-10-15
  • 期刊:
    LIFE SCIENCES
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Liu, Ya-Jing;Ji, Dong-mei;Cao, Yun-Xia
  • 通讯作者:
    Cao, Yun-Xia
Identification of Serotonin as a Predictive Marker for Breast Cancer Patients.
鉴定血清素作为乳腺癌患者的预测标志物
  • DOI:
    10.2147/ijgm.s310591
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    International journal of general medicine
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Xie QE;Du X;Wang M;Xie F;Zhang Z;Cao Y;Liu Y
  • 通讯作者:
    Liu Y

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其他文献

ClanGV的PIF0与其他经口感染因子间的互作研究
  • DOI:
    10.13242/j.cnki.bingduxuebao.003129
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁振普;吴慧;张小霞;张亲;王彩平;刘雅静;张俊庆;桑思瑶
  • 通讯作者:
    桑思瑶
镁橄榄石相变长大率与水含量的关系及亚稳态橄榄石的存在深度
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    --
  • 发表时间:
    2018
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  • 影响因子:
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  • DOI:
    10.15933/j.cnki.1004-3268.2018.09.001
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梁振普;刘雅静;张小霞;李鹏娟;王亮;张俊庆
  • 通讯作者:
    张俊庆

其他文献

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刘雅静的其他基金

中枢源性5-HT缺失通过调控线粒体稳态影响卵巢功能的分子机制研究
  • 批准号:
    82271675
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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