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在雌性动物中,雌激素主要来源于卵巢卵泡的颗粒细胞。17β雌二醇(17β-estradiol,E2)作为雌激素的主要成分,对雌性动物生殖器官发育和生殖功能的维持发挥重要的调节作用。已有的研究表明,E2的合成和分泌主要受下丘脑-垂体-卵巢轴的调控。其中,垂体分泌的促卵泡激素(Follicle-stimulatinghormone,FSH)可直接作用于颗粒细胞并诱导Cyp19a1基因的表达,从而促进E2的合成。此外,细胞内信号通路和转录因子以及牛磺酸等一些外源性物质,也参与E2合成的调控。MicroRNA-7(miR-7)是一类在多个物种中进化保守的内源性非编码RNA。小鼠的成熟miR-7分子包括三个不同位点上的基因序列(miR-7a1、miR-7a2和miR-7b),其中的miR-7a2参与FSH、促黄体素(LH)和催乳素(PRL)等多种激素的合成,进而影响机体的生殖功能。但miR-7a2在卵巢中的表达情况以及对卵巢E2合成中调节作用尚不清楚。因此,本研究主要以miR-7a2全身敲除(miR-7a2KO)小鼠为研究对象,结合卵巢移植模型、体外颗粒细胞培养以及相关分子生物学方法,研究了 miR-7a2是否通过介导FSH和牛磺酸的信号通路,调节颗粒细胞对E2合成及其相关机制,获得了下列主要研究结果。1.miR-7a2通过上调Cyp19a1 mRNA的表达促进E2合成本研究首先利用原位杂交和免疫荧光方法证明了 miR-7a在小鼠卵巢颗粒细胞中高表达。随后,通过发情周期鉴定、繁育试验、组织学和形态学观察等方法证明,miR-7a2 KO雌性小鼠出现发情周期紊乱、不孕、卵巢变小和原始卵泡增加、有腔卵泡减少、黄体减少以及卵泡闭锁增加的表型。采用RT-qPCR和RIA方法分别对小鼠卵巢中E2合成关键酶基因Cyp17a1、Cyp19a1和Hsd17b1和颗粒细胞中关键酶Cyp19a1和Hsd17b1,以及血清或细胞培养液中E2含量进行检测,结果证明miR-7a2 KO可降低Cyp19a1 mRNA水平和E2含量,但对Cyp17a1和Hsd17b1的表达无显著影响。此外,我们将miR-7a2KO小鼠的卵巢移植到野生型小鼠体内,以模拟卵巢特异性缺失miR-7a2的小鼠。研究结果证明,卵巢特异性缺失miR-7a2小鼠与miR-7a2KO小鼠具有相似的表型,且补充E2可部分恢复小鼠的生殖能力。这些结果证明,miR-7a2在颗粒细胞中可通过上调Cyp19a1mRNA的表达促进E2合成,进而维持雌性小鼠的生殖功能。2.miR-7a2介导FSH信号通路促进颗粒细胞中E2的合成利用不同浓度的FSH处理体外培养的颗粒细胞,然后利用RT-qPCR和RIA方法分别检测颗粒细胞中miR-7a和Cyp19a1 mRNA的表达水平以及细胞培养液中E2含量。结果显示,FSH可剂量依赖性的显著上调miR-7a、Cyp19a1的表达和培养液中E2的含量,且浓度为200 ng/mL的FSH对E2合成的作用最为显著,但miR-7a2 KO可消除FSH对E2合成的上调作用。另外,我们的研究证明,FSH通过激活JNK信号通路调控miR-7a表达;双荧光素酶实验检测方法证明了 miR-7a2可负向调节Glg1表达。上述结果提示,FSH通过激活JNK/miR-7a/Glg1/Cyp19a1信号促进E2的合成。3.miR-7a2介导牛磺酸信号转导促进颗粒细胞中E2的合成本研究通过对小鼠卵巢进行检测发现,给予牛磺酸处理可以使卵泡中的有腔卵泡的数量增加。此外,牛磺酸处理体外培养的原代颗粒细胞,可显著抑制Caspase3的表达,并促进Ki-67的表达。这提示,牛磺酸作用于颗粒细胞,进而影响卵泡发育。原位杂交和免疫荧光的检测结果表明,miR-7a与牛磺酸转运体(Taurine transport,TauT)在卵巢颗粒细胞中高度表达且共定位。随后,牛磺酸被证实在体内外均可促进颗粒细胞中miR-7a和Cyp19a1 mRNA的表达,以及E2的合成。以上结果进一步明确了牛磺酸可以直接作用于颗粒细胞。最终,我们利用miR-7a2 KO颗粒细胞,结合Glg1基因调控和信号通路抑制等方法研究发现,miR-7a2通过抑制Glg1基因的表达促进Cyp19a1 mRNA表达和E2合成,而牛磺酸通过激活p38信号通路上调miR-7a的表达。以上结果表明,牛磺酸通过调控p38/miR-7a/Glg1/Cyp19a1信号影响E2合成。总之,本研究通过体内和体外实验证明了 miR-7a2介导FSH和牛磺酸的信号通路影响卵巢颗粒细胞E2的合成,但相关的分子机理有待进一步的研究。