项目名称: 哺乳动物排卵和黄体萎缩机理的研究
推荐单位: 中国科学院
项目简介: 1、本项目属于基础医学研究领域,历时20多年研究,系统揭示了由PA和其抑制因子PAI-1在排卵和黄体萎缩中的功能,作出了自主性,原创性和系统性贡献。
2、主要研究内容及科学价值:
(1)发现卵细胞和颗粒细胞表达tPA,膜细胞表达PAI-1,两者的协同表达导致局部定向蛋白水解产生诱发排卵;系统研究发现:1) 除已知排卵激素LH/hCG外,GnRH, FSH和VIP 也能通过诱导卵子和GC tPA表达和引起排卵; 2)抑制GC tPA表达的消炎痛能抑制排卵;3)刺激TC PAI-1表达的促乳素能抑制排卵;4)灵长类排卵同样是由 tPA和PAI-1协同调控的。在此基础上,提出了排卵机制的新学说。
(2)排卵后GC和TC转化为黄体,黄体分泌孕酮维持妊娠。发现黄体继续表达tPA和PAI-1,两者的协同表达可诱发黄体萎缩,提出了黄体萎缩的新观点,开拓了新研究领域。
(3)对tPA和PAI-1在卵巢不同细胞中的协同表达和相互作用的发现,为蛋白质组学在生理水平上研究分子间的“激活"与"抑制"机制提供了一个典型例证。本研究对探索经济动物多排卵调控方法和发展女性避孕新途径提供了新的研究思路和理论基础。
3、同行引用及评价情况
本项目发表论文77篇,其中SCI收录论文51篇,他人引用639次,其中单篇引用申请者三篇以上的引文(他引)29篇。前十篇代表性论文被包括Physiol Review (IP:33.918)、 AnnualReview Physiol (IP:16.672)、 J.Clin.Invest. (IF:14.204) 等高影响因子在内的SCI刊物引用50次。
主要发现点: 1)大鼠和恒河猴卵细胞和颗粒细胞(GC)表达tPA,其GC也产生尿激酶(uPA),但只有tPA受激素调节并在排卵中起重要作用;uPA不受激素调节, 并排除了过去由著名美国科学家Stricland (Canipari R & Stricland S: JBC 1985, 260: 121-5125)首先提出,并得到许多科学家支持的,认为uPA在排中起主要作用的结论(代表性论文第1,10,其他论文11- 15)(学科分类:生殖生理学3102141)。
2)卵泡壁细胞(TC)表达tPA抑制因子PAI-1,在激素作用下tPA和PAI-1在卵巢中的协同表达是诱发卵泡破裂的原因(代表性论文第1,其他论文17,11,23)(学科分类:动物生殖生物学1805745)。
3)系统研究证明,除所谓排卵激素LH/hCG能诱发GC tPA增加而引起排卵外,其他激素,如GnRH,VIP等也能促 进GC tPA表达,并证实这些激素也能诱发排卵;同时研究了相关的分子机制和信号通路(代表性论文第4,5,7其他论文14,21,17,35,36)(学科分类:生殖生理学3102141)。
4)系统研究证明,能抑制GC tPA表达的分子(如消炎痛),能抑制排卵;能刺激卵泡PAI-1表达的物质,如促乳素,能 抑制排卵 (代表性论文第4,5,其他论文17,24)(学科分类:生殖生理学3102141)。
5)对不同动物卵巢中PA比较研究证实,除大鼠,灵长类外,在文昌鱼、小鼠、猫、地鼠、人、大熊猫卵巢中都鉴定出不同分子量的tPA,但有些动物卵巢中未发现uPA(代表性论文第10,其他论文17)(学科分类:生殖生理学3102141)。
6)在大鼠,小鼠和恒河猴黄体中首先鉴定出tPA、uPA和PAI-1;当黄体开始萎缩,孕酮分泌和StAR表达突然下降时,总伴随其tPA和PAI-1协同表达的突然增加。发现uPA与黄体早期发生和孕酮分泌相关(代表性论文第2,3,8)(学科分类:生殖生理学3102141)。
7)离体实验証实,加tPA抗原可抑制大鼠和恒河猴黄体细胞孕酮分泌;而加tPA抗体可使孕酮分泌能力增加;LH和PRL协同维持黄体功能,刺激黄体细胞孕酮分泌,StAR和uPA产生,而同时却抑制tPA分泌。细胞因子IFN-α能抑制黄体孕酮分泌,增加黄体tPA活性,有促黄体萎缩的作用(代表性论文第3,4,9)(学科分类:生殖生理学3102141)。
主要完成人: 1. 刘以训
本人是项目的主持者,组织者,实验设计者以及主要工作的完成者;发表本项目有关论文70余篇。在所提出的所有创新点中,都是主要工作完成者提出了在激素作用下,卵泡颗粒细胞表达的tPA和膜细胞表达的抑制因子PAI-1在时间和空间上的协同表达是诱发泡破裂,引起排卵的原因和tPA/PAI-1 在黄体萎缩中的作用。本人在主要发现点中的1-7点都作出了主要贡献,本人在该项目研究中的工作量占本人工作量的70% 。支持材料:论文1-10.
2. 刘奎
本人是本研究项目部分工作的主持者和研究方案设计者,本项研究的主要具体参加者和完成者之一。主要贡献:用假孕恒河猴和大鼠为模型,鉴定出黄体tPA, uPA和PAI-1,当黄体后期开始萎缩时(孕酮分泌突然下降),tPA和PAI-1表达上升,与黄体萎缩相关。在主要发现点中的第6和7中作出了主要贡献。本人在该项研究期间工作量占本人当时工作量的60% 。支持材料:论文1,2,4,6,9.
3. 彭晓蓉
本人是本项研究部分工作的主持者和研究方案的设计者,是具体参加者和完成者之一。主要贡献:用原位杂交方法测定tPA和PAI-1在大鼠卵巢细胞中的表达,用Nothern Blot方法定量测定。在主要发现点中的第1和第2中作出了主要贡献。本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60% 。支持材料:论文4.
4. 冯强
本人是本该研究项目的主要完成者之一。在黄体萎缩和排卵研究中首先发现了小鼠卵巢除主要表达uPA外,还表达tPA,并且在激素诱导下,在排卵前也达到高峰,证实小鼠卵巢tPA在排卵过程中也起重要作用。本人在主要发现点中的第1,5,6中作出了贡献。本人在该项研究中的工作量占本人工作量的50% 。支持材料:论文1,2,3,8,9.
5. 胡召元
本人是该项目研究的主要完成者之一。在各项研究中作了大量具体实验工作。主要贡献:以小鼠为动物模型,研究了促乳素(PRL)对其颗粒细胞甾体激素分泌和PA系统表达的影响,发现PRL在离体下抑制颗粒细胞芳香化酶的活性;在主要发现点中的第1,5,6,7作出了贡献。本人在该项目研究中的工作量占本人工作量的 70% 。支持材料:论文1,2,5,7.
10篇代表性论文: 1. Tissue-type Plasminogen Activator and Its Inhibitor Plasminogen Activator Inhibitor Type 1 Are Coordinately Expressed during Ovulation in the Rhesus Monkey. / Endocrinology
2. Expression and Regulation of Plasminogen Activators, Plasminogen Activator Inhibitor type-1 and steroidogenic acute regulatory protein in the Rhesus Monkey Corpus Luteum./ Endocrinology
3. Expression of the Steroidogenic Acute Regulatory Protein and Luteinizing Hormone Receptor and Their Regulation by Tumor Necrosis Factor α in Rat Corpora Lutea./Biol Reprod.
4. Prolactin Regulation of Tissue Type Plasminogen Activator and Plasminogen Activator Inhibitor Type-1 Gene Expression in eCG-Primed Rat Granulosa cells in culture/ Biol Reprod
5. Prolactin delays gonadotropin-induced ovulation and down-regulates expression of the plasminogen activator system in the ovary./ Human Reproduction
6. Temporal expression of urokinase type plasminogen activator,tissue plasminogen activator,plasminogen activator inhibitor type-1 in rhesus monkey corpus luteum during the luteal maintaince and regressi
7. Activation of the p38 MAPK pathway by follicle-stimulating hormone regulates steroidogenesis in granulosa cells differentially. Journal of Endocrinology
8. Studies on the Role of Plasminogen Activators and Plasminogen Activator Inhibitor Type-1 in Rat Corpus Luteum of Pregnancy./ Biol. Reprod.
9. The possible involvement of tissue type plasminogen activator in luteolysis of rhesus monkey/Human Reproduction
10. Regulation of plasminogen activator system in the ovary /Biological Signals and Receptors
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