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哺乳动物卵母细胞减数分裂阻滞在第一次减数分裂前期的双线期,直到排卵前促黄体素(luteinizing hormone,LH)峰的出现,才会引发成熟的囊状卵泡内卵母细胞减数分裂的恢复和完成,进而发生排卵。有研究发现,当有腔卵泡的卵母细胞脱离卵泡环境时,能够自发地恢复减数分裂。因此,有研究者推测卵泡中存在某一种物质能够抑制卵母细胞核成熟,即减数分裂的发生。近年的研究证实了之前的推测,确认了卵泡中这种能够抑制卵母细胞核成熟的物质,即C型钠肽(C type natriuretic peptide,CNP)。C型钠肽主要表达于卵泡内壁层颗粒细胞,而其受体NPR2(natriuretic peptide receptor 2,NPR2)主要表达于卵泡内卵丘细胞。CNP与其受体结合之后提高了卵丘细胞中的环鸟苷酸(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)的含量。高水平的cGMP通过卵丘细胞和卵母细胞之间的缝隙连接进入卵母细胞,维持卵母细胞减数分裂的阻滞。目前,关于CNP/NPR2在维持卵母细胞减少分裂阻滞机理方面的研究已经比较清楚,然而对于激素在CNP/NPR2信号的表达调控方面的研究却相对比较少。本研究以性成熟前的雌性昆白系小鼠,培养的小鼠颗粒细胞,卵丘卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes,COCs)和排卵前的卵泡为研究对象。通过实时定量PCR,蛋白免疫印迹,添加相关的信号通路激活剂、抑制剂以及卵母细胞形态学分析的方法,研究促性腺激素对小鼠卵巢中CNP/NPR2信号的表达调控机制。本研究将有助于进一步阐明卵母细胞减数分裂恢复机制。研究结果如下:1.促性腺激素对小鼠卵巢中CNP/NPR2和EGFR/MAPK3/1信号通路的表达的影响。以21~35日龄性成熟前雌性昆白小鼠为对象,腹腔注射孕马血清促性腺激素(pregnant mare serum gonadotropin,PMSG)8 IU,48 h后注射人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin,hCG)8 IU。研究PMSG注射后0 h、6 h、12 h、18 h、24 h、30 h、36 h、48 h,以及hCG注射后1 h、2 h、4 h、8 h、16 h小鼠卵巢内CNP/NPR2的表达情况,表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)和丝裂原活化蛋白激酶3/1(mitogen-activated protein kinase 3/1,MAPK3/1)的表达及活化情况。结果表明,CNP/NPR2的表达在PMSG注射之后开始上升,在48 h达到最大,hCG注射之后开始下降;EGFR和MAPK3/1的表达比较类似,在PMSG注射之后开始活化,约在18-30 h之间达到最大,随后开始降低。当hCG注射之后EGFR和MAPK3/1迅速激活,并在2-4 h之间达到最大,随后开始降低。2.hCG对体外培养的颗粒细胞中CNP表达的调控机理研究。在上述在体试验研究的基础上,以体外培养的小鼠的颗粒细胞为模型,利用hCG处理体外培养的颗粒细胞。研究在小鼠颗粒细胞中hCG,EGFR,MAPK3/1以及CNP之间的调控关系。研究结果显示,在体外培养的条件下hCG能够降低CNP m RNA的表达,诱导表皮类生长因子的转录,激活EGFR和MAPK3/1信号通路。进一步的研究发现,hCG是通过EGFR信号通路进而激活MAPK3/1而抑制CNP的表达。3.FSH诱导的小鼠卵母细胞减数分裂恢复的调控机理研究。以体外培养的小鼠COCs为模型,在添加或不添加促卵泡素(follicle stimulating hormone,FSH)的情况下,研究FSH,EGFR,MAPK3/1,卵母细胞减数分裂恢复和NPR2之间的信号转导和调控机制。研究结果显示,FSH通过诱导表皮类生长因子转录,激活表皮类生长因子受体信号通路进而抑制NPR2的表达并促进卵母细胞减数分裂的恢复,并且这一过程需要MAPK3/1信号通路的参与。4.LH对小鼠排卵前卵泡中NPR2表达和其活性的调控机理研究。以体外培养的小鼠排卵前的卵泡为模型。研究LH,蛋白激酶A(protein kinase A,PKA),EGFR,NPR2以及c GMP之间的信号转导及调控机制。研究结果显示,LH通过两种不同的作用方式参与了对NPR2表达和其活性的调控。一方面,LH与其受体结合后通过PKA信号迅速地刺激细胞表面EGF样因子的释放,EGF样因子与EGFR结合并激活EGFR以降低卵泡中NPR2的活性;另一方面,LH与LH受体结合通过PKA信号促进EGF样因子的转录和翻译,随后EGF样因子与EGFR结合并激活EGFR,抑制NPR2的表达。研究证明,促性腺激素与CNP/NPR2信号的表达及其调控有着密切的关系,体内和体外的试验都证明PMSG/FSH和hCG/LH都能够影响CNP/NPR2的表达和激活,并且这一过程可能与EGFR以及MAPK3/1信号通路相关。进一步的研究发现,促性腺激素对CNP/NPR2信号的表达和调控需要EGFR信号通路的参与,并且这一过程依赖于MAPK3/1信号通路。然而,在体条件下促性腺激素对于CNP/NPR2的试验结果和体外试验结果并不完全一致。尽管如此,我们的研究从一定程度上揭示了促性腺激素与CNP/NPR2信号的表达和调控机制。