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文档之家-文档共享和下载的首选平台 本文档从文档之家下载。 如果内容不完整,您可以点击以下网址继续阅读或下载: FSHR与LHR研究进展 ol.16No.4 2008 生殖生理学 FSHR与LHR研究进展 孙明亮、马金成(警犬技术教研室,摘要:本文主要研究了FSHR和LHR的结构、它们在卵母细胞体外成熟过程中的表达和调控,阐述了FSHR和LHR之间的关系。 研究现状及存在的问题。 关键词: 哺乳动物; 卵母细胞; 体外成熟; FSHR; LHR 0001-03表现出一些重要的二级结构特征,包括至少10个富含亮氨酸的重复单元,每个单元具有约24个氨基酸残基; 跨膜结构域由264个氨基酸编码,由亲脂性螺旋组成的跨膜蛋白复合物插入细胞膜; 胞内结构域是由(大鼠63个氨基酸)组成的羧基末端。 与哺乳动物FSHR的跨膜结构域的不到65个氨基酸的同源性高达90%,而FSHR的胞外结构域的总同源性约为85%,但大部分变异都可以在这部分被识别出来,这就发生了位于两个跨膜片段之间的第一个[2]。
近年来,随着胚胎工程技术的发展,需要越来越多的胚胎。 卵母细胞体外成熟与体外受精技术作为一种新的胚胎来源方式,具有广阔的应用前景和现实意义。 哺乳动物克隆和转基因生产需要大量具有发育潜力的成熟卵母细胞。 迄今为止,哺乳动物卵母细胞的体外成熟率大多不理想,影响卵母细胞体外成熟的因素有很多。 因此,有必要对卵母细胞发育成熟的内在机制进行更深入的探讨。 激素是促进哺乳动物卵母细胞成熟的重要物质。 大多数研究已经证实促卵泡激素黄体生成素(FSH)、(LH)在哺乳动物卵母细胞体外成熟中的重要作用。 FSH LH是脑下垂体分泌的一种糖蛋白激素,其生理功能由分布于性腺的特异性受体——卵泡刺激素受体(FSHR)和黄体生成素受体(LHR)介导[1]。 因此,研究FSHR和LHR在卵母细胞体外成熟过程中的表达和调控,可以深入了解FSH和LH的作用机制,从而进一步提高体外成熟效率,为卵母细胞体外成熟奠定坚实的理论基础。建立完善的胚胎体外培养体系基地。 1.21.2.1 FSHR 的表达与调控 FSHR 在卵泡发育过程中在卵泡中表达,FSHR 仅存在于颗粒细胞上[3~5]。
家禽只有1~2个原始卵泡,小卵泡结合FSH的能力强于大卵泡[6-8],而牛则相反[9]。 在猪中,FSHR的数量随着卵泡的生长发育而逐渐减少。 FSHR mRNA 仅在黄体期或排卵前存在于卵巢小卵泡的颗粒细胞上。 等证明卵母细胞表面也存在有功能的FSH受体,表明FSH有直接控制卵母细胞发育的可能性。 然而,徐等人。 通过原位杂交等技术进行实验,表明1FSHR的结构 1.1FSHR 卵泡刺激素(FSH)是垂体分泌的一种糖蛋白激素,是促进和维持正常发育和生殖功能的重要激素性腺。 其生理作用是由母畜中的 FSH 初级刺激 (FSHR) 通过分布在颗粒细胞中的特定受体(FSH 受体)介导的。 卵泡发育、颗粒细胞增殖和分化以及雌激素的产生影响卵母细胞的发育和成熟。 不同发育阶段的卵泡颗粒细胞上均存在FSHR mRNA,健康直径0.5~14 mm的窦卵泡颗粒细胞上FSHR mRNA表达水平差异不大。 然而卵泡的生长发育,在闭锁卵泡中,FSHR mRNA 表达水平降低[10],且其他实验表明,FSHR 水平随着卵泡的增大而降低。
李俊杰还报道,猪的FSHR水平与卵泡大小呈负相关。 总之,关于FSHR在卵泡发育不同阶段的定位和表达量仍存在争议。 FSHR是G蛋白偶联受体超家族糖蛋白亚家族的成员,该超家族由胞外结构域、胞内结构域和跨膜结构域组成。 根据不同动物种类的cDNA序列,成熟的(75~76.5)103KD,但有学者认为FSHR的分子量在1~2之间,高于预测值。 FSHR 的胞外结构域由 349 个氨基酸组成(大鼠和马均为 348 个氨基酸),并且根据配体的结合类型具有不同的大小。 收稿日期:2008-04-23 作者简介:孙明亮(1980-),男,满族,硕士,助教。 1.2.2 体外对 FSHR 表达的调节 在体内,低剂量 FSH 可以平行增加 FSH 结合位点和受体 mRNA 水平,而高剂量 FSH 可以下调激素结合位点和 mRNA 水平,表明其具有对基因表达和蛋白质生产的影响。 抑制伴随着受体占据和内吞数量的增加。 在体外,用FSH治疗可以维持受体表达,表明FSH可以以剂量依赖的方式增加其受体水平; 颗粒细胞上的 FSH 量,但单独治疗不能改变受体表达[1]。
使用表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子或胰岛素样生长因子-1可减弱颗粒细胞对FSH的反应,但不影响基础水平的FSHR表达; 它在卵泡膜细胞中清晰表达,但在颗粒细胞中仅检测到低水平; 在大窦卵泡中,其在内膜细胞和颗粒细胞中均高表达。 徐等人。 观察到牛LHR mRNA在窦卵泡形成后不久就出现在子宫内膜细胞中,并且随着卵泡变大其表达逐渐增加。 颗粒 GnRH 处理完全抑制 FSH 诱导的 FSHR 表达。 等报道转化生长因子-β(TGF-β)、环磷酸腺苷(CAMP)及其类似物可以促进颗粒细胞上FSHR的表达,但表皮生长因子(EGF)和转化生长因子-α( TGF-α)可降低其表达。 各种因素对FSHR表达的作用机制尚处于探索阶段。 2LHR 2.1LHR结构文档首页 - 首选文档分享及下载平台 黄体生成素(LH)是脑下垂体分泌的一种糖蛋白激素,是诱导排卵的主要因素之一。 对于雌性哺乳动物来说,LH的主要功能是与FSH配合,促进卵泡的生长和成熟; 参与子宫内膜细胞合成雌激素,诱导排卵,促进黄体生成; 此外,它还有增加卵巢血流量的作用。
LH的生理功能是通过分布在性腺细胞膜上的特异性受体(LHR)介导的。 1989年后,LHR mRNA在大鼠、猪、人类和小鼠体内被成功克隆。 由受体全长cDNA推导出来的LHR蛋白受体是一样的求医网报道,LHR也具有蛋白特征,胞内区是磷酸化位点,胞外区有约14个不完全重复的富含亮氨酸的蛋白。 每个序列包含大约 25 个氨基酸残基,负责结合 LH。 因此,该区域具有结合激素的特性,与跨膜区域发生反应并介导信号转导。 遗传分析表明,大鼠LHR基因编码区由11个外显子和10个内含子组成,其中外显子1-10编码LHR胞外区,外显子11编码C端胞内区,7端编码47个氨基酸。 2.2 LHR的表达与调控 2.2.1 LHR在卵泡发育过程中的表达 一般认为原始卵泡的起始和发育与LH无关。 然而,最近的研究表明,LH 在窦前卵泡的发育中发挥着重要作用。 索卡等人。 分别报道LHR存在于卵泡发育早期[11]。 吉武等人。 发现 LHR 在体外发育的腔前卵泡中分阶段表达。 然而,许多研究表明,小窦前卵泡的颗粒细胞中LHR的表达可以忽略不计[12,13]。
可见,腔前卵泡中LHR表达的研究尚处于起步阶段,有待进一步研究。 文档之家-首选文档分享下载平台随着窦卵泡的发育,LHR在颗粒细胞上高表达。 LHR 的表达与卵巢中 mRNA 水平相关。 在高产ROM羊和低产IF细胞上,LHR mRNA仅在直径大于9mm的健康卵泡中表达。 在猪研究中,发现其在成熟卵泡的颗粒细胞和卵泡膜细胞中高表达; 在未成熟的卵泡中,它仅在卵泡膜细胞中轻微表达[14]。 这与卵泡发育后期从 FSH 向 LH 的转变相一致。 在卵泡优势过程中,LHR的数量迅速增加。 Xu等的实验也证明LHR mRNA的表达在优势卵泡中达到最大。 LH 是对排卵有根本影响的激素之一。 随着排卵前LH峰值的出现,与LH结合的LHR数量必然逐渐增加。 对猪的研究发现,由于猪的小卵泡中只有200-300个LHR,排卵前的大卵泡数量增加到10000多个[15]。 LHR数量的增加大大提高了卵泡对LH的反应能力,使卵泡最终能够成熟并破裂排卵。 袁和鲍等人。 分别证实其在猪和牛的卵泡发育过程中,在排卵前的大卵泡颗粒细胞上特异性高表达。
2.2.2 LHR表达的调控 研究发现LHR是由雌激素和FSH协同诱导形成的[16;17]。 形成这种特定的卵泡良性循环的能力; IGF-1可引起LHR数量增加,以维持优势卵泡的发育。 对大鼠和小鼠的研究发现,TGF-β和FSH可以协同促进颗粒细胞中LHR的表达[18]。 此外,优势卵泡自分泌产生的抑制素增加了自身LHR分化的能力和芳香酶活性,从而促进其自身进一步发育,而周围的非优势卵泡则因LH分化缺乏而导致闭锁。抑制素[19]。 随着研究水平和技术手段的不断提高,LHR基因表达的调控将得到进一步阐明。 研究现状及存在问题目前,人们对FSHR和LHR在雌性哺乳动物卵泡发育中的表达和调控进行了大量的研究工作,并取得了一定的进展。 FSHR和LHR的结构已被深入研究,但关于FSHR和LHR在体外卵母细胞成熟过程中的表达和调控的研究还很少。 在猪中,FSHR的数量随着卵泡的生长发育而逐渐减少。 FSHR mRNA 仅存在于黄体期或排卵期卵巢小卵泡的颗粒细胞上。
然而,格里等人。 证明卵母细胞表面也存在功能性 FSH 受体,表明 FSH 直接控制卵母细胞发育的可能性。 徐等人。 等通过原位杂交等技术检测发现,各发育阶段卵泡的颗粒细胞上均存在FSHR mRNA,健康窦状卵泡直径0.5~14mm的颗粒细胞上也存在FSHR mRNA。 16No.42008表达量差异不大,闭锁卵泡中FSHR mRNA表达量下降。