p53调控下丘脑Lin28/Let-7系统在肥胖女童青春期提前启动中的作用及其机制研究

Obesity is a major cause of early pubertal onset in girls. The underlying mechanism is not clear, and is thought to be associated with high insulin and leptin levels in obese girls. The p53 is a tumor suppressor, which is also supposed as a central hub of a gene network controlling puberty. In previous studies, we found that the p53 level in the preoptic area of hypothalamus in high fat diet induced obese female rats with early puberty (HFOEP) was significantly higher comparing to normal rats during different developmental stages. Using miRNA array technology, we found that let-7a and let-7b significantly up-expressed in the urine of obese girls with early pubertal onset. We further found that in the preoptic area of hypothalamus in HFOEP rats, the Lin28 was down-expressed and the let-7 was up-expressed. Overexpression of p53 up-regulated the function of GnRH cells, with down-expressed Lin28 and up-expressed let-7, implying that p53 may regulate the early pubertal onset in obese girls through Lin28/let-7 system. In this study, we will further uncover the changes of p53 and Lin28/let-7 system in the preoptic area of hypothalamus in HFOEP rats, and explore the effect of pifithrin-a, an inhibitor of p53, on these changes. By overexpression and down expression strategy, we want to detect how p53 affect the onset of puberty through Lin28/let-7 system and the underlying mechanisms, both in vitro and in vivo. There is little information about the relationship between p53 and early pubertal onset in obese subjects. This study will provide knowledge base for reversing the early pubertal onset in obese girls.

肥胖是导致女童青春期提前启动的重要原因。p53是青春期基因调控网络的中央枢纽之一。前期研究发现，高脂饮食诱导的肥胖早发育雌鼠（HFOEP）在发育各阶段下丘脑视前区p53表达均高于正常对照。Let-7a/b是利用miRNA芯片筛选肥胖早发育女童尿发现的较正常青春早期女童差异高表达的miRNA。HFOEP大鼠下丘脑Lin28表达下调而let-7a/b表达上调。p53过表达能上调GnRH细胞功能，且Lin28表达下调而let-7a/b表达上调，提示p53可能通过调控 Lin28/let-7系统参与肥胖所致青春期启动提前。本研究拟观察HFOEP大鼠下丘脑p53和Lin28/let-7系统表达变化。在体内和体外水平，通过过表达和沉默表达，观察p53对青春期启动的影响，探讨p53通过Lin28/let-7系统调控青春期启动的机制。本研究可能为逆转肥胖所致早发育提供新的理论依据。

高脂饮食是导致儿童期肥胖在全球发病率增高的重要原因之一。肥胖和高脂饮食已经被证明是促进女童青春期提前启动，甚至中枢性性早熟的重要原因。青春期启动受到神经内分泌机制的调节，其中一个基因互作调控网络启动关键作用。p53是一个为人熟知的抑癌基因，但同时也是青春期启动基因调控网络的中央枢纽之一。.在本研究中，我们发现高脂饮食（HFD）可以导致小鼠阴道开口时间提前，这与之前的实验结果一致。更重要的是，我们发现HFD小鼠下丘脑p53表达水平明显高于正常饮食的小鼠。此外，在HFD小鼠中，下丘脑特异性p53过度表达可以使阴道开口提前，而抑制p53的表达可以推迟阴道开口时间。HFD小鼠中，c-Myc和Lin28b表达水平升高，但是let-7a的mRNA水平降低。P53过度表达可以降低c-Myc和Lin28b的mRNA及蛋白表达水平，同时升高let-7a的mRNA水平。用pifithrin-α抑制p53表达可以使c-Myc和Lin28b水平升高，但是降低let7-a水平。.我们通过调控GT1-7细胞中p53和Lin28a的表达水平，观察p53与Lin28/let-7系统之间相互作用的情况，同时检测其对GnRH分泌水平的影响。我们发现，p53过表达能够使GT1-7细胞在kisspeptin刺激下的GnRH分泌明显增高，同时伴有GPR54的表达水平明显升高，而用pifithrin-α抑制p53表达后GnRH分泌和GPR54的表达水平明显下降。此外，p53过表达抑制了Lin28a和c-Myc的表达水平，并升高了let-7的表达水平。另一方面，用pifithrin-α抑制p53表达可以升高了Lin28a和c-Myc的表达水平，同时降低let-7的表达水平。在p53和Lin28a同时过表达的GT1-7细胞，Lin28a过度表达可以抵消p53过表达的作用，并且其GnRH分泌水平和GPR54蛋白表达水平与对照组无异。与此相反，在p53和Lin28a同时抑制的GT1-7细胞，Lin28a抑制与pifithrin-α的作用也可以相互抵消，并且其GnRH分泌水平和GPR54蛋白表达水平与对照组无异。.综上所述，高脂饮食可以加速雌性小鼠青春期启动，伴下丘脑p53的的过度表达，后者可以加速下丘脑-垂体-性腺轴的启动和GnRH分泌增加，且该作用至少部分受到c-Myc/Lin28/let-7系统的调节。

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