LncRNA-066/236簇介导TGF-β信号通路调控猪卵泡颗粒细胞中Wnt信号通路分子机制的探究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31902130
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    杜星
  • 依托单位：
    南京农业大学
  • 学科分类：
    C1702.家畜种质资源与遗传育种学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

TGF-β signaling pathway has been proved to play a critical role in regulating sow reproductive performance, follicular atresia and granulosa cell (GC) apoptosis. After preliminary study, applicant found that abrogation of SMAD4, the core member of TGF-β signaling pathway, could suppress the expression of FZD4 which is a important receptor of Wnt signaling pathway in porcine GCs with an unknown mechanism. SMAD4-dependent lncRNA-miRNA-mRNA interaction network was built and showed that lncRNA-066/236 cluster with miR-29c and FZD4 could form a regulatory pathway which was further proved to be involved in regulating porcine GC apoptosis. Based on these findings, we speculate that TGF-β signaling pathway regulates Wnt signaling pathway through lncRNA-066/236 cluster-miR-29c-FZD4 axis and affects porcine GC apoptosis. To address this, the project aims to investigate the formation mechanism of SMAD4-lncRNA-066/236 cluster axis, lncRNA-066/236 cluster-miR-29c axis and miR-29c-FZD4 axis and analyze the mechanism for lncRNA-066/236 cluster mediates TGF-β signaling pathway regulation to Wnt signaling pathway. This study will provide a theoretical basis for revealing the mechanism of TGF-β signaling pathway modulating follicular atresia and improving sow fertility.
TGF-β信号通路是影响母猪繁殖性能、卵泡闭锁与颗粒细胞凋亡的关键信号通路。申请人前期研究发现敲减TGF-β通路核心成员SMAD4可抑制猪卵泡颗粒细胞中Wnt信号通路关键受体FZD4的表达，但机制尚不清楚。依赖SMAD4的lncRNA-miRNA-mRNA互作网络显示lncRNA-066/236簇可与miR-29c、FZD4形成调控通路，并证实此通路参与调控猪卵泡颗粒细胞凋亡。因此，我们猜想TGF-β信号通路可能通过上述调控轴影响Wnt信号通路，进而调控猪卵泡颗粒细胞凋亡。为了验证此假设，本项目拟分析SMAD4-lncRNA-066/236簇轴、lncRNA-066/236簇-miR-29c轴、miR-29c-FZD4轴的形成与互作机制，解析TGF-β信号通路通过lncRNA-066/236簇调控Wnt信号通路的机制，为揭示TGF-β通路调控猪卵泡闭锁的机制、提高母猪繁殖力提供依据。

结项摘要

TGF-β信号通路对于维持卵巢颗粒细胞正常状态和功能、卵泡发育及母猪繁殖力至关重要。申请人前期发现TGF-β信号通路核心分子SMAD4是猪卵巢颗粒细胞中Wnt信号通路核心受体FZD4的诱导因子，结合高通量测序和生物信息学分析发现猪卵巢组织特异性高表达lncRNA簇（lncRNA-066/236）可能参与上述调控过程，因此推测TGF-β信号通路通过SMAD4-lncRNA簇-FZD4轴调控Wnt信号通路并影响猪卵巢颗粒细胞状态和功能。本项目首先探究了TGF-β1对猪卵巢颗粒细胞lncRNA转录组的影响，并通过ChIP试验证实依赖SMAD4核转录活性是TGF-β信号通路调控基因转录的普遍机制。进一步对lncRNA-066/236簇进行分析发现SMAD4作为转录激活因子促进两者在颗粒细胞中转录；其次，lncRNA-066（SDNOR）通过吸附内源性miR-29c解除后者对FZD4的抑制作用，进而促进Wnt信号通路活性并抑制颗粒细胞凋亡；第三，敲减lncRNA-236（TEX14-IT1）严重损伤TGF-β1在颗粒细胞中的正常功能，包括促增殖和抑凋亡等，证实lncRNA作为表观调控因子对于TGF-β信号通路功能的完整性至关重要；最后，SMAD4作为转录激活因子促进上游受体转录，首次证实SMAD4是TGF-β家族信号通路的直接反馈调控因子。本项目揭示了TGF-β信号通路调控靶基因转录的普遍机制，丰富并拓展了TGF-β信号通路介导的表观调控机制和调控网络，研究结果对进一步理解母猪卵泡发育和繁殖性状早期形成的分子机制、提高母猪繁殖力均具有一定意义。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
SMARCA2 is regulated by NORFA-miR-29c, a novel pathway that controls granulosa cell apoptosis and is related to female fertility
SMARCA2 受 NORFA-miR-29c 调节，这是一种控制颗粒细胞凋亡的新途径，与女性生育能力相关
  • DOI：
    10.1242/jcs.249961
  • 发表时间：
    2020-12-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF CELL SCIENCE
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Du, Xing;Liu, Lu;Li, Qifa
  • 通讯作者：
    Li, Qifa
SMAD4 activates Wnt signaling pathway to inhibit granulosa cell apoptosis
SMAD4激活Wnt信号通路抑制颗粒细胞凋亡
  • DOI：
    10.1038/s41419-020-2578-x
  • 发表时间：
    2020-05-15
  • 期刊：
    CELL DEATH & DISEASE
  • 影响因子：
    9
  • 作者：
    Du, Xing;Li, Qiqi;Li, Qifa
  • 通讯作者：
    Li, Qifa
二花脸猪linc-NORFA核心启动子鉴定与转录调控分析
  • DOI：
    10.3864/j.issn.0578-1752.2021.15.016
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杜星;曾强;刘禄;李琦琦;杨柳;潘增祥;李齐发
  • 通讯作者：
    李齐发
NORFA, long intergenic noncoding RNA, maintains sow fertility by inhibiting granulosa cell death
NORFA，长基因间非编码 RNA，通过抑制颗粒细胞死亡来维持母猪生育力
  • DOI：
    10.1038/s42003-020-0864-x
  • 发表时间：
    2020-03-18
  • 期刊：
    COMMUNICATIONS BIOLOGY
  • 影响因子：
    5.9
  • 作者：
    Du, Xing;Liu, Lu;Li, Qifa
  • 通讯作者：
    Li, Qifa
SMAD4 Feedback Activates the Canonical TGF-β Family Signaling Pathways.
SMAD4 反馈激活经典 TGF-β 家族信号通路
  • DOI：
    10.3390/ijms221810024
  • 发表时间：
    2021-09-16
  • 期刊：
    International journal of molecular sciences
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Liu L;Li Q;Yang L;Li Q;Du X
  • 通讯作者：
    Du X

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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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