《卵巢衰老及相關(guān)重大疾病的發(fā)生機理》

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1、項目名稱：卵巢衰老及相關(guān)重大疾病的發(fā)生機理首席科學家：韓際宏南開大學起止年限：2010年1月-2014年8月依托部門：天津市科委教育部一、研究內(nèi)容擬解決的關(guān)鍵科學問題以小鼠、猴和患者組織標本為研究對象，揭示卵巢衰老機理及其誘發(fā)的不孕不育、生殖系統(tǒng)疾病、心血管疾病、乳腺癌等重大疾病生理、病理改變的分子網(wǎng)絡(luò)及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。闡明卵巢衰老機制，為尋找推遲卵巢衰老措施、發(fā)現(xiàn)治療相關(guān)疾病新藥靶點和有效途徑提供理論依據(jù)。一、卵巢衰老的發(fā)生機理1、卵子與卵泡衰老的分子信號通路A.不同年齡層次原始卵泡、腔前卵泡相關(guān)分子的變化：采用基因芯片及蛋白組學技術(shù)對各

2、種動物模型中的原始卵泡、腔前卵泡相關(guān)分子的變化展開研究。B.不同年齡層次卵子及顆粒細胞衰老相關(guān)分子變化：通過定量蛋白質(zhì)組學方法等對不同年齡段卵子進行蛋白差異表達譜進行分析。重點考察與染色體穩(wěn)定、濃縮、分離以及組蛋白修飾、DNA損傷修復(fù)等事件相關(guān)的蛋白，篩選和克隆卵子老化相關(guān)的新基因。C.卵泡凋亡在卵巢衰老中的分子機制：衰老與相關(guān)蛋白相互作用決定著衰老過程的發(fā)展。因此，研究蛋白質(zhì)的表達變化是研究衰老過程的關(guān)鍵。思路為：收集卵巢(腔前卵泡、有腔卵泡和整個卵巢)樣品，用免疫組化、原位雜交鑒定相關(guān)分子其RNA和蛋白質(zhì)的表達。2、端粒和端粒酶在卵子與

3、顆粒細胞衰老中的重要作用端粒變短引起干細胞功能受損并引發(fā)心血管疾病、高血壓等其它早衰綜合癥。端粒的長短由端粒酶活性來維持。端粒酶通過調(diào)控DNA甲基化來穩(wěn)定Dnmt1的活性和基因組甲基化來阻止細胞凋亡(Dnmt1活性與基因組甲基化是延長生命的關(guān)鍵條件，但卻隨年齡增加而下降)。端粒酶還可促進干細胞的產(chǎn)生。我們將分析不同年齡層次卵子和顆粒細胞中的端粒功能和端粒酶活性，揭示其在抗衰老中的重要作用。3、活性氧自由基(ROS)造成機體DNA損傷研究卵巢衰老過程中ROS的產(chǎn)生、DNA損傷與基因突變。通過適當?shù)匮a充有效的抗氧化劑手段，達到降解過量ROS的目

4、的。探索以抗氧化方式延緩卵泡凋亡、延長生殖年齡的新途徑。4、卵子與顆粒細胞衰老過程中鈣動力學與鈣處理蛋白的變化建立卵子與顆粒細胞衰老的細胞模型，比較體外衰老過程中鈣動力學和鈣處理蛋白的變化。研究鈣處理蛋白及鈣動力學是如何參與卵子及顆粒細胞的凋亡過程。二、卵巢衰老誘發(fā)女性生殖系統(tǒng)疾病的分子機理1、卵巢早衰分子機制的研究對中國漢族POF患者全基因組關(guān)聯(lián)分析，找到與卵巢早衰相關(guān)的基因；篩查POF患者中卵子發(fā)生關(guān)鍵基因PTEN、FOXO3a、FOXO1a的突變情況;研究卵子發(fā)生關(guān)鍵基因PTEN、FOXO3a、FOXO1a與卵巢早衰的相關(guān)性;采用直接

5、測序法篩查POF患者PTEN、FOXO3a、FOXO1a基因突變情況并進一步地探討突變蛋白的功能改變。2、發(fā)育相關(guān)基因和女性不孕不育等生殖疾病的分子聯(lián)系利用卵巢切除模擬的生殖衰老模型和多種條件性基因敲除小鼠模型，探討發(fā)育相關(guān)基因，重點是Wnt基因家族在胎盤發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用，揭示W(wǎng)nt信號通路異常和胎盤功能障礙等妊娠疾病的分子聯(lián)系；探討Wnt信號通路的相關(guān)分子在不同妊娠階段胎盤中的表達模式；分析妊娠小鼠著床位點及胎盤中總β-catenin和活化的dephosphoβ-catenin的水平變化；研究Wnt信號對小鼠胎盤發(fā)生及滋養(yǎng)層細胞增殖分化等

6、的影響；鑒定Wnt信號通路不同成員在滋養(yǎng)層干細胞不同的增殖或分化階段的表達水平與變化，探討Wnt通路相關(guān)成員對滋養(yǎng)層細胞增殖分化等特性的影響。3、卵巢衰老引起的子宮疾病(子宮脫垂)的發(fā)病機理A.與子宮中彈性纖維合成有關(guān)的基因表達分析:研究與子宮彈性纖維合成有關(guān)的主要是LOX家族基因在小鼠和猴子個體出生、發(fā)育、成熟，特別是衰老過程中在子宮中的表達進行分析。B.利用基因敲除技術(shù)研究LOXL2和LOXL3在子宮中的功能:對基因敲除小鼠表型進行分析，以發(fā)現(xiàn)LOXL2和LOXL3在子宮中的功能與子宮脫垂的關(guān)系。C.雌激素對LOX家族基因表達的調(diào)控:研

7、究雌激素對于LOX家族基因表達的調(diào)控,證實LOX的表達是否受到雌激素的調(diào)控；檢測雌激素處理過的子宮中LOX家族各成員的表達水平；檢測卵巢切除與雌激素喂食對LOX家族成員表達的影響；檢測LOX家族基因調(diào)控區(qū)有無雌激素受體結(jié)合位點。D.子宮脫垂疾病干預(yù)措施的初步探討：利用遺傳工程小鼠尋找可能的治療方案，如嘗試使用雌激素提高某種LOX家族成員的水平，看能否糾正子宮脫垂癥狀。一、女性更年期誘發(fā)心血管疾病的分子機理1、雌激素、選擇性雌激素受體調(diào)控劑對祖細胞分化與平滑肌細胞表型轉(zhuǎn)化的作用機制A.比較收縮表型和合成表型血管平滑肌細胞基因表達的差異，研究雌

8、激素與選擇性雌激素受體調(diào)控劑對兩種表型平滑肌細胞增殖和表型轉(zhuǎn)化作用的分子機制B.雌激素在促進外周血中祖細胞向血管平滑肌細胞分化中的作用2、選擇性雌激素受體調(diào)控劑在血管細胞中的作用