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在小鼠出生前后两天,生殖细胞合胞体发生破裂,只有三分之一左右的卵母细胞存活形成颗粒细胞包裹的原始卵泡并最终构成原始卵泡库。原始卵泡库的大小决定着雌性的生育年限。根据物种的不同,出生后哺乳动物原始卵泡库中的卵母细胞阻滞在第一次减数分裂前期可达数月甚至数年之久,同时在每一个生殖周期只有有限数目的卵母细胞可以恢复减数分裂,完成成熟并且排卵的过程。为了产生成熟的卵子,休眠的原始卵泡通过卵泡的初始募集或激活被募集到生长卵泡库中。激活的卵泡随即发育成初级卵泡、次级卵泡和有腔卵泡。卵泡是哺乳动物卵巢的基本单位,每一个卵泡包含一个卵母细胞以及周围的颗粒细胞,小鼠卵泡发育过程离不开卵母细胞与其周围颗粒细胞间的信号通讯。当女性卵巢中卵泡储备耗竭时就意味着更年期来临。整个卵泡发育过程是收到严格调控的,其中任何一个阶段的调控异常均会导致生育力缺陷。比如原始卵泡激活异常可能导致卵泡提前耗竭,造成卵巢功能不全或卵巢早衰。 蛋白的可逆性磷酸化修饰在细胞生物学过程中发挥着重要作用,比如基因表达调控、新陈代谢、细胞的增殖与分化等过程。蛋白的磷酸化动态变化受蛋白激酶与蛋白磷酸酶共同协作调控完成。最近,我们报道了PP2A样亚家族成员Ppp6通过发挥细胞丝/苏氨酸磷酸酶活性,参与完成第二次减数分裂过程。但其在细胞中的功能研究进展缓慢,其在卵泡的激活与生长以及卵母细胞减数分裂中的独特功能更是从未提及。我们通过将Ppp6cfl/fl小鼠与Gdf9-Cre交配,获得Ppp6cfl/fl;Gdf9-Cre实验小鼠,实现从原始卵泡阶段卵子特异性敲除Ppp6c。我们发现实验小鼠完全不育,进一步研究发现,Ppp6c敲除导致卵泡发育缺陷以及生殖细胞的丢失,但此过程并非通过传统的AKT/mTOR信号通路,而是由于H2Ax(双链损伤的标记分子)的持续磷酸化,使得卵母细胞对DNA损伤的敏感性增加以及DNA损伤修复的缺陷,导致大量的卵母细胞丢失并最终引起卵巢早衰。我们的研究结果揭示了Ppp6在保障长期阻滞在减数第一次分裂前期卵母细胞的基因组完整性,维持原始卵泡库以及雌性生育力方面发挥着不可或缺的作用。 作为前蛋白酶转换酶家族的一员,FURIN通过识别并切割其特有的氨基酸序列来完成对众多酶原与前体蛋白的加工激活过程。为了研究FURIN在雌性生育过程中的作用,我们分别利用Zp3-Cre-LoxP和Gdf9-Cre-LoxP条件敲除系统在小鼠卵母细胞中特异性地敲除furin。我们发现FURIN对于小鼠原始卵泡的维持与激活并不是必须的,但是对于早期次级卵泡的进一步发育是十分必要的。我们的实验结果显示,卵母细胞特异性敲除FURIN之后导致使得实验鼠中卵泡不能发育过第四型和/或第五型阶段,进一步卵泡计数结果显示了早期次级卵泡数目的明显增加与后期成熟卵泡的减少,并最终导致不排卵与不育的表型。通过深入的研究,我们发现导致早期次级卵泡阻滞的原因可能是由于FURIN的底物pro-ADAMTS-1的加工成熟缺陷以及卵泡颗粒细胞的增殖受损所致。我们的结果说明,FURIN在小鼠早期次级卵泡的进一步发育过程不可或缺的作用,一旦FURIN功能受损就会导致小鼠卵泡发育紊乱以及雌性不育。