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垂体促性腺激素是调控动物生殖和发育的关键激素,包括促黄体激素(luteinizing hormone,LH)和促卵泡激素(follicle-stimulating hormone,FSH),在下丘脑-垂体-性腺(hypothalamus-pituitary-gonad,HPG)轴中发挥重要功能。有研究显示 miRNA-7(miR-7)在猪垂体中高表达,但尚不清楚miR-7在猪垂体中的具体作用。对此,本研究以猪miR-7在HPG轴中的作用为主要研究对象,同时借助实验动物小鼠进行部分机制研究,探讨了 miR-7在垂体中的表达、miR-7与促性腺激素的功能相关性,以及miR-7是否参与了促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)、雌激素、雌激素类似物玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)及其代谢物α-玉米赤霉烯醇(α-zearalenol,α-ZOL)调控促性腺激素的过程。已取得的主要实验结果包括以下五个方面。一、利用Real-time PCR、原位杂交和免疫组织化学双染技术,证明miR-7在猪和小鼠垂体内高表达,且定位于垂体促性腺激素细胞。二、通过向猪和小鼠垂体原代细胞转染miR-7类似物和miR-7抑制剂进行功能实验,证明在猪垂体中,miR-7能够抑制促性腺激素的表达;在小鼠垂体中,miR-7能够抑制促性腺激素的表达、合成和分泌。三、在猪垂体原代细胞上按时间梯度添加GnRH,利用Real-time PCR检测基因水平,用放射免疫分析技术检测激素水平,结果显示GnRH能够负调控miR-7、正调控促性腺激素。进一步研究显示,miR-7参与介导GnRH调控促性腺激素基因表达的过程。四、采用生物信息学、双荧光素酶报告系统、Western Blot等技术,并利用实验动物小鼠和小鼠促性腺激素细胞系LβT2细胞系模型,对miR-7在GnRH调控促性腺激素过程中的作用进行机制研究。结果显示,在小鼠垂体中,GnRH通过PKC信号通路抑制miR-7的表达,miR-7通过靶基因RAF1抑制ERK1/2信号通路,进而调控促性腺激素的表达、合成和分泌。五、借助猪体内卵巢摘除模型和猪垂体原代细胞培养模型,发现雌激素、ZEA及αα-ZOL正调控miR-7,特异性地对FSH而非LH进行负调控,并且miR-7参与介导雌激素、ZEA及α-ZOL对FSH的抑制作用。进一步的机制研究结果显示,在猪垂体中,ZEA通过非经典雌激素膜受体GPR30以及PKC、p38MAPK信号通路促进miR-7的表达,miR-7通过靶基因c-FOS参与调控FSH的表达、合成和分泌。综上所述,miR-7参与并介导GnRH、雌激素、ZEA和α-ZOL对促性腺激素的调控过程,表明miR-7极有可能作为“分子开关”在猪HPG轴中发挥重要作用,这为了解猪miRNA调控促性腺激素的功能与机理提供了新的理论依据。此外,ZEA及其代谢物对猪养殖业及人类生殖健康均有重大危害,miR-7能从垂体水平调控生殖过程,可能成为雌激素和ZEA相关疾病治疗的药物靶点。