翻译Differences in the participation of TGFβ superfamily signalling pathways.docx

TGFB超家族信号通路在介导猪和小鼠卵丘细胞扩展的差异摘要人们普遍认为，哺乳动物的卵丘细胞（CC）的扩展需要卵母细胞分泌的信号，但是迄今在3/4的物种研究发现，卵丘细胞CC扩展可以发生在卵母细胞缺失的情况下。 这项研究旨在确认旁分泌和SMAD/MAPK介导猪CC扩展的细胞内信号机制，并与小鼠做比较。实验分别从猪和eGC处理的小鼠取得卵丘卵母细胞复合体coc和无卵母细胞的卵丘复合物（OOXs），用FSH和不同浓度的TGFB超家族拮抗剂进行体外培养。猪COCs和OOXs的扩展不受GDF9、TGFB、激活素A、激活素B和（一种广谱）骨形态发生蛋白拮抗剂的影响。SMAD反应荧光素酶报告证实，猪卵母细胞分泌的因子能够激活颗粒细胞中SMAD3和SMAD1/5/8，但小鼠中只能激活SMAD3。用Smad2/3的磷酸化抑制剂（SB431542）处理卵丘复合体COC，只部分抑制了猪CC扩张和TNFAIP6表达，但完全阻止了小鼠的CC扩展。不论卵母细胞的存在与否，SB431542都能有效减弱猪CC扩张。相比之下，SMAD1/5/8的磷酸化抑制剂（dorsomorphin）对猪或小鼠CC功能没有影响。抑制ERK1/2和p38 MAPK信号通路，阻止了猪COC扩展和基质检测基因的表达。卵母细胞激活卵丘细胞CC的 SMAD信号，及卵丘细胞扩展对SMAD2/3信号的要求，猪和鼠上有明显差别。尽管如此，在猪卵丘细胞CC扩展中 SMAD2/3信号是必需的，它可能通过促进必要MAPK信号，来促使理想细胞基质形成。引言在大腔卵泡中卵子发生的最后阶段，卵母细胞被支持细胞、卵丘细胞（CCS）紧紧包围，形成卵丘卵母细胞复合体（COC）。排卵前LH峰诱导卵母细胞恢复减数分裂和COC扩大，导致排卵。在这个阶段，排卵级联诱导CC表达透明质酸合成酶2（HAS2），前列腺素内过氧化物合酶2（PTGS2），穿透素3（PTX3），肿瘤坏死因子α诱导的蛋白6（TNFAIP6）等因素，导致COC分泌的粘液富含透明质酸的细胞外基质。COC粘液化和扩展是排卵必需的，这些过程失败会导致不孕不育。CC扩展也有助于COC（被伞部捡起）受精进程，随后的胚胎发育。近几年，在阐明了介导小鼠卵母细胞成熟、CC扩展、排卵的分子信号机制上，已经取得了实质性的进展。从小鼠上有确凿的证据，排卵前LH峰诱导一系列快速级联：EGF样多肽;（在卵泡体细胞中）双调蛋白，表皮调节素和β-动物纤维素，从而导致CC扩展，卵母细胞成熟和排卵。这些多肽最初产生在壁细胞，然后他们作用在EGF受体，后由CC产生。EGF样多肽通过激活CC外的信号相关的蛋白激酶1/2（ERK1/2），诱导CC扩张和卵母细胞减数分裂的恢复。人工繁殖的技术中，卵母细胞体外培养，卵母细胞成熟和CC扩展，通常被添加的FSH刺激，很少量被表皮生长因子EGF刺激。 FSH第二信使cAMP激活了蛋白激酶（包括P38 MAPK和PKA），它诱导CC表达表皮生长因子EGF样多肽，从而间接激活ERK1/2。这种新的知识主要来自小鼠模型，至今在其他动物上了解很少。卵巢生物学已取得进展的第二个领域是，卵母细胞旁分泌的可溶性生长因素，调节颗粒细胞/CC的生长和分化。两个最重要的卵母细胞分泌因素是生长分化因子9（GDF9）和骨形态发生蛋白15（BMP15）。GDF9和BMP15通过局部作用在CCs上的受体：BMP受体型II（BMPR2）和激活素受体样激酶（ALKS），来激活SMA和Mad相关（SMAD）的细胞内信号转导。卵母细胞分泌的GDF9使用BMPR2和ALK5信号的组合来传导SMAD2/3信号，BMP15利用BMPR2/ALK6来激活SMAD1/5/8。任何这些配体，受体或第二信使的异常表达或活性会导致不育，繁殖力增强或卵巢疾病，具有高度的种属特异性。CC位于来自它的卵母细胞和内分泌系统中局部作用信号会聚交叉对话点上。在小鼠中，CC扩展极其依赖于这两种（激活）途径：1）ERK1/2的活化：由LH诱导EGF级联激活或FSH诱导。2）激活SMAD2/3：由卵母细胞旁分泌信号激活。阻断哪种途径都可阻止鼠标CC扩张。因此，FSH刺激完整的小鼠卵丘复合体的扩张，而去除卵母细胞的复合体（OOX）未能引起卵丘扩展。然而，特别是对比大鼠，牛和猪CCs在卵母细胞缺失的情况下，能够发生对FSH应答的形态改变。这表明主要物种在调节CC功能和排卵基本信号机制上存在差异。然而，考虑到卵母细胞分泌因素在调节CC分化潜能的基础性作用及与其他内分泌或卵泡形成的局部调节因子相互作用的复杂性，它似乎不可能对这些物种的卵丘扩展的有很少作用或根本没有作用。特别是最近演示，在CCs扩展中GDF9/BMP15激活的SMAD2/3信号和EGF受体/ERK1/2信号之间的复杂而关键的联系，显示出了协调排卵事件的高度复杂性