【摘 要】
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黄体(Corpus luteum,CL)是哺乳动物卵巢中的暂时内分泌器官,是由大、小黄体细胞、内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞和免疫细胞等组成的异质腺,其主要功能是分泌孕酮(Progesterone,P4)。黄体结构和功能的规律性生成和退化对于准备、实现、维持妊娠以及维持正常生殖周期是必不可少的。灵长类动物的黄体生成和退化机制不明确,且与其他哺乳动物存在差别。食蟹猴的生殖周期与人类相似,研究其黄体
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(81941006 和 81771579); 广东省“广东特支计划”本土创新产业团队项目(2019BT02Y276); 科技部重点研发计划项目课题(2018YFA0801404); 广东省前沿与关键技术创新专项(2014B020225007);
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黄体(Corpus luteum,CL)是哺乳动物卵巢中的暂时内分泌器官,是由大、小黄体细胞、内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞和免疫细胞等组成的异质腺,其主要功能是分泌孕酮(Progesterone,P4)。黄体结构和功能的规律性生成和退化对于准备、实现、维持妊娠以及维持正常生殖周期是必不可少的。灵长类动物的黄体生成和退化机制不明确,且与其他哺乳动物存在差别。食蟹猴的生殖周期与人类相似,研究其黄体的形成和退化机制,不仅有助于提高食蟹猴的辅助生殖技术效率,从而提高以食蟹猴为实验对象的模型动物建立的效率,还可以为人类黄体形成和退化机制的研究提供理论基础。实验一:确定黄体形成的准确时间及发育的所处时期。通过B超和内窥镜对食蟹猴的卵巢生殖状态进行监测,确定卵巢卵泡与黄体发育情况及与血流分布的关系。结果发现,在食蟹猴的卵泡期,卵巢内只有少量呈线状的髓质血流,甚至有时无明显可见血流;排卵前的优势卵泡外周可以监测到少量血流;黄体形成初期,黄体周围可以监测到丰富的血流,血管随着黄体发育向黄体内部浸入,且血流量增多;退化期黄体内的血流量随着黄体退化逐渐减少。由此可见,利用B超监测卵巢内血流情况可以较准确判断卵巢的生殖状态,区分卵泡期卵巢和黄体期卵巢以及推测黄体的发育时期。但是,单独针对黄体的B超图像却不甚明确其所处的生理状态。实验二:基于上述方法,筛选并分离处于黄体期第4天和第9天的食蟹猴卵巢,初步建立了制备符合单细胞测序标准的黄体细胞悬液的消化方法。将获得的黄体细胞的测序结果进行整合,t SNE可视化的10X基因组学和Smart-seq2(SS2)sc RNA-seq分析,得到包括黄体细胞、内皮细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞、B细胞等在内的共10个细胞群。通过对比黄体细胞和其他细胞间的差异表达基因及其作用,发现与性腺发育有关的Maestro(MRO)或许能作为黄体细胞的标记基因,且MRO在小黄体细胞上的表达量会随着黄体退化而降低。根据传统理论,将黄体细胞分为两个细胞亚群,发现颗粒细胞的标记基因CYP19A只在一个黄体细胞亚群中表达,推测能将CYP19A阳性黄体细胞和CYP19A阴性黄体细胞定义为大黄体细胞和小黄体细胞;在CYP19A阳性表达的黄体细胞中大量且较特异性的表达MSMO1和SCARB1,这二者也许可以作为区分大、小黄体细胞的标记基因。CYP19A高表达的黄体细胞亚群的主要功能可能与黄体的类固醇生成、代谢和分泌有关,其基因表达随着黄体的生长发育变化不大;CYP19A低表达的黄体细胞亚群的主要功能可能与免疫反应的发生和黄体退化有关,其基因表达会随着黄体的生长发育发生变化。经典理论认为黄体功能的维持和退化有关的主要激素PGE和PGF。本论文发现,黄体细胞和黄体中巨噬细胞合成PGE,同时巨噬细胞也合成PGF;合成PG激素前体的诱导型酶PTGS2主要在巨噬细胞中大量产生,推测黄体组织内炎症反应下PG激素的合成调控可能是由巨噬细胞完成。单细胞测序技术是研究黄体组织中多种细胞的分子基础的重要工具,在阐明灵长类黄体形成与退化机制方面发挥重要作用。
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