缝隙连接和卵巢卵泡发育的关系研究进展_cropped

缝隙连接和卵巢卵泡发育的关系研究进展_cropped 缝隙连接和卵巢卵泡发育的关系研究进展 上海交通大学附属第一人民医院妇产科(F) 张佳荣 陈建利综述 万小平审校 !"""" 摘 要 卵巢中的卵泡处于无血管的微环境中，因而缝隙连接介导卵母细胞和其周围体细胞(颗粒细胞和卵泡 膜细胞)的代谢交换，传递内分泌和旁分泌的生长因子。卵巢卵泡的整个发育过程离不开细胞间的缝隙连接。连接蛋 白 、、、和 参与卵泡的发育，其中 和 对卵巢卵泡的发育起了至关重要的作用。现 @@1$@$# #1 $@ @1 (-!(-(-(-(-(-(- 就卵巢卵泡的发育和缝隙连接的关系进行综述。 关键词 缝隙连接 连接蛋白 卵巢 卵泡 发育 细胞间的通讯方式可分为间接与直接方式。以卵巢组织达的缝隙连接蛋白体循环远程分泌、旁分泌或自分泌方式经第二信使 通过 CD 印迹、原位杂交和 CE!=C 发现多种 ;(途径完成一系列生理、生化功能的调节方式称为间 动物卵巢中存在 F 种连接蛋白的 CD:0($@)， 7(-;!接通讯;而以细胞间的缝隙连接(%&)为途径进行的 !$((-@1 )，!#((-$" )，!4((-$# )，!G(( - 4 " )， 细胞间直接的信息交流，称为直接通讯，又称缝隙 2#3 0(@)，(4)和 #(@6@)。免疫组化证 "(-!"!(-!"(-"连接细胞间通讯(%&’)。 ( 实卵巢组织中有 # 种连接蛋白(0，$，4，0，) !!!""! 连接蛋白(++.+/)是由多基因家族编码的)*,-(-24/13 表达。一类膜蛋白。在啮齿类动物中，连接蛋白家族至少 连接蛋白在始基卵泡上几乎不表达，偶尔在初 有 01 个成员，根据其序列的同源性分为 !、"、#、203级卵泡上表达。而在次级卵泡上(无论小鼠性成熟与 $$ 个亚家族。4 个连接蛋白分子寡聚化形成中空的2F3否)均发现连接蛋白的表达。HI.JKL 等认为，随着卵 连 接子()*++,-*+)。相邻细胞间的连接子相互锚定， 泡的发育，连接蛋白的表达亦增加。这是由于在卵泡 构 成亲水性的低电阻通道。这种低电阻通道聚集在 的生长发育过 程 中 ， 卵 母 细 胞 与 泡 膜 细 胞(LK,)>M 一 起构成电镜下具有特殊形态的结构5缝隙连接。 大 多数组织中存在由缝隙连接介导的细胞间通讯。 M)M间的颗粒细胞层数增多，卵母细胞与血供间的), 缝 隙连接的亲水孔道约 06#+7，允许分子质量距离增大，因而要求有更高效的细胞间联系。$@ (-806#9的离子、代谢物及一些第二信使(=、: );< (>!?、’=@) 通过。缝隙连接具有传导快、低阻抗和 基因敲除的小鼠卵泡仅发育至初级卵泡阶段。因此，23!延搁时间短 的特点。 在卵泡成熟过程中缝隙连接是颗粒细胞增殖所必须 由于卵巢中的卵泡处于无血管的微环境中，因 的。只有当颗粒细胞开始分裂，连接蛋白才大量表 而缝隙连接介导卵母细胞和其周围体细胞(颗粒细 达。 连接蛋白(0，$ 和 4)主要表达在颗粒细胞 !!!!胞和卵泡膜细胞)的代谢交换，传递内分泌和旁分 间，而膜细胞间主要表达 " 连接蛋白("0 和 "!)。在 泌的生长因子。卵泡细胞间的缝隙连接对于卵泡的 闭锁卵泡中，0 连接蛋白表达减少，但可发现有 $ !"发育以及甾类激素的分泌具有十分重要的意义。颗 (@060)连接蛋白表达。 亚家族和 $ 连接蛋白主 (-"!粒细胞通过缝隙连接持续低水平发送 )<= 信号至 ;要在卵母细胞和体细胞间表达。 卵母细胞，从而使卵母细胞滞留在减数分裂阶段。 %I>+*L 等认为卵巢中缝隙连接蛋白的调控是逐 此外通过 AB 诱导信号途径(也是一种缝隙连接)使 步进行的;性成熟后，促性腺激素调控缝隙连接蛋白 卵母细胞最终成熟。而卵母细胞不仅接受调节信 2G3(-$@ 的表达和磷酸化。&*K+N*+ 等发现 AB 和 OPB 号，还发送信号控制卵泡的发育，调节卵母细胞的 影响缝隙连接的功能和蛋白表达，从而控制卵泡的 转录活力，诱导各种卵母细胞蛋白翻译后的修饰，所 20/@/$3有这些信息的传递是通过缝隙连接完成的。因此/ 发育。OPB 影响小卵泡颗粒细胞间的缝隙连接通讯， 缝隙连接在卵巢卵泡发育过程中起着非常重要的 作用。 而 AB 主要影响大卵泡膜细胞间的缝隙连接通讯。 20"3 2003 最近 Q,++,RS 等和 T*M>7U> 等发现表皮生长因 子(V%O)或其他生长因子能在卵泡发育早期刺激 -$@ 蛋白的表达。 ( 缝隙连接蛋白与卵巢卵泡的发育 根据连接蛋 白 (-@!、(-@1、(-$@、(-$# 和 (-#1 收稿日期:""$5"150$ 修回日期:""$5051 !!!! %&’ 白参与了卵泡的发育。其中 $ 和 + 对卵巢 ()*()*数分裂，从而无法受孕。在卵泡发育的早期，颗粒细卵泡的发育起了至关重要的作用。 $ 通道的存在，而颗粒细胞扩增 胞的扩增必须有 ()* 不良会进一步影响卵母细胞的发育。 一、$ ()* 二、)*+ ( $ 蛋白是卵巢组织表达最多的连接蛋白。基()*%&J’ 基因 !"#% 编码 ()*+ 蛋白。H;I1 等研究发 :因 ,-.& 编码 ()$* 蛋白。()$* 主要表达在成熟卵泡 %&!’现，()*+ 主要在各阶段卵泡(除始基卵泡外)中的卵 卵丘上的颗粒细胞间。/012-. 等发现新生第 &3 小 %M’母细胞与颗粒细胞间的表面表达。而 K6;>L? 等发 鼠卵巢上的始基卵泡中前颗粒细胞间也有 ()$* 表 %&*’达。而 45627896213.6;7 等发现在小鼠不同的胚 : 胎 发 育 阶 段 卵 巢 中 有 ()$* 的 转 录 物 和 蛋 白 的 表 现，+ 在窦状卵泡的颗粒细胞间亦有大量表达。 ()* 达，在原始生殖细胞和实质细胞间表达。这提示 这 可 能 由 于 两 项 研 究 所 用 的 小 鼠 种 系 不 同 所 致 。()$* 构成的缝隙连接对于胚胎期性腺发育和原始 + 是目前已知惟一在卵母细胞和颗粒细胞间表 ()*生殖细胞的扩增可能是必需的。 %&+’达的连接蛋白。N2;?FL 等运用免疫荧光、OC84O (()$* 还广泛表达于前泡膜细胞间。前泡膜细胞 法证实 ()*+ 是存在于卵母细胞和颗粒细胞间主要 可能与甾类激素的分泌相关。许多甾类激素生成细 的(并非惟一)缝隙连接蛋白，传导双向信息。 胞，如胎儿、青春期前和性成熟小鼠 <2=3;>细胞 ，性 %&J’H;I1 等用基因敲除的方法筛选出缺乏 ()*+ :成熟卵巢的泡膜细胞和颗粒细胞，黄体细胞等表达 的纯合小鼠 !"#%8 B 8雌鼠，此种小鼠在表型上与正 $ 蛋白。因此 $ 在甾类激素的分泌中起重要 ()*()*常小鼠并无明显差异。当使 !"#%8 B 8雌鼠与正常雄 作用。 鼠交配后却发现，"#%8 B 8 雌鼠均不孕。用抗 + !()*%&$’ ,;??21@ 等用染料注射实验表明基因 !"#$ 的 单抗标记可见 !"#%8 B 8 雌鼠的卵泡中无 ()*+ 的表 敲除使小鼠卵巢中的颗粒细胞间通讯受阻，电镜进 达，染料注射亦证明染料不能从卵母细胞扩散到颗 一步证实变异颗粒细胞间的缝隙连接极少。然而变 粒细胞中，表明两种细胞间的细胞通讯受阻。进一步 异的颗粒细胞可与野生型颗粒细胞产生缝隙连接。 研究显示，"#%8 B 8雌鼠的卵巢与野生型雌鼠比较有 ! 这说明变异颗粒细胞中拥有多种连接蛋白(未知的 * 方面的异常:!!"#%8 B 8的卵泡不能成熟，组织学 连接蛋白)，在正常情况下其不构成缝隙连接。目前 研究显示，出生 ! 周后，! 种小鼠的卵巢无明显差 认为 ()$* 是惟一已知的存在于正常颗粒细胞间的 异。然而在性成熟时(大约出生后 # 周)，野生型雌鼠 连接蛋白，具有其他连接蛋白无法替代的功能。譬 的卵巢由于卵泡的成熟而变得表面膨胀，但 !"#%8 B 8 如 ， 对 9A4 B 9C4 的 通 透 性 )$* 蛋 白 通 道 要 比 ( 鼠的卵巢则表面光滑。同时，野生型雌鼠卵巢常有大()*! 蛋白通道高 & 倍。 量囊状卵泡，而 "#%8 B 8鼠则没有。"#%8 B 8雌鼠 !"! 连接蛋白基因敲除小鼠模型是研究缝隙连接在不能排卵并形成大量未成熟黄体。H;1 等认为，野 I:卵泡发育的主要工具。在胚胎期，!"#$8 B 8小鼠(雌性 %&’!生型雌鼠卵巢中有某种抑制信号可通过缝隙连接从 和雄性)的原始生殖细胞数明显下降。012- 等发 /. 卵母细胞转导至颗粒细胞，以阻止黄体的形成。在 现早在交配后 &&D#3，原始生殖细胞就已出现在生殖 嵴中，因而原始生殖细胞的减少是发生在原始生殖 细胞迁徙过程中。然而在 !"#$8 B 8小鼠胚胎中仍有 &"E正常原始生殖细胞。由于 !"#$8 B 8小鼠在出生后 "#%8 B 8雌鼠的卵巢中，由于连接蛋白基因的缺失， ! 发生致死性心脏病，而小鼠卵巢中卵泡发育过程是 不能形成缝隙连接，使这种抑制信号不能进入颗粒 在出生后进行的，因此必须有更先进的方法来研究细胞，导致黄体化过程提前。其症状与妇女患有多囊 !"#$8 B 8小鼠卵泡发生发育机制。/012-. 等体外培养 卵巢综合征的症状相似。#!"#%8 B 8雌鼠的卵母细胞 %&M’ 新生 !"#$8 B 8小鼠卵巢组织，发现卵泡发育延迟。 过早停止发育，不能进行减数分裂。(.6.P.?@I@ 等%&#’9FG26? 等将新生小鼠卵巢移植至去性腺免疫缺陷 也发现，!"#%8 B 8雌鼠运用促性腺激素后，不能诱导 鼠的肾包膜下，* 周后发现野生型小鼠卵巢中有大 卵泡发育成熟并排卵。由于缺失卵母细胞和其周围 量各种卵泡(从始基卵泡到窦卵泡)，而 !"#$8 B 8小鼠 卵巢中的颗粒细胞大多发育至多层后就不再发育。 体细胞的缝隙连接，营养物质无法传递至卵母细胞， 因而 "#%8 B 8雌鼠的卵母细胞大小只有野生型小鼠 ! 的 +$E，提示 ()*+ 介导的细胞间通讯在卵泡的发 育成熟过程中具有重要的调控作用。 三、卵巢中其他相关连接蛋白 ()*! 主要表达在闭锁窦状卵泡的颗粒细胞间， 7W7+GK :-1/7H(-G4 %DD‘4‘’?2R!&DS!>D 尤其是小的窦状卵泡上。=$(#>)常伴随 8=$? 表 8!X/J-N/- IV4 @G1)GH TC4 @GW-/+1N VA4 G. ,+K :=*HGNN(/- /P Q,* > 达在部分颗粒细胞间。尽管目前尚未有 8=#(>!%") LM7.(+ H.G(N 7G=( $?4? 1 & .JHMQJM. P++(7M+H 1GS -/-,*/-/---!,-!///,抗体，但用 @96A8@ 发现在出生后 !1 的小鼠卵巢 OG+G. 1 .HGN( ( 70NK 17H(G4%DDD4%’%2R$?S#% /*)-,-,,-/:-/-"3%5‘ aH(QJ. 8U4 YG7]GH TV4 V(- XU4 G. ,+K U.,QGS*NG7(P(7 ,-1 1(PPGHG-.(,+ 中有 8=#>的 )@BC，它可能与卵泡发生相关。 G=HGNN( P Q LM7.(N ( .JG MNG OHRW7G=(SNG7(P(7 */-/,*-/--)//,/---*基因 !"#$ 编码 8=?! 蛋白，敲除 !"#$ 的雌性小 H/+GN (- P/++(7M+,H HGQ+,M.(/-K @G*H/1M7.(/-4!""%4%!%’%2R>>S‘‘ 鼠能存活并保持生育能力，这提示在颗粒细胞间缝 D X/J-N/- IV4 @G1)GH TC4 @GW-/+1N VA4 G. ,+K ;,* LM-7.(/-,+ (-.GHS 7G++M+,H 7/M-(7,.(/- /P Z/O(-G QH,-M+/NG ,-1 .JG7,+ 7G++ N P/H )))隙连接蛋白 8=? 对小鼠卵泡的发育及成熟可能是 !,-.H,+ P/++(7+GNRGPPG7.N /P +M.G(-(^(-Q J/H)/-G ,-1 P/++(7+GS.N()M+,.(-Q 3%D5非必需的。基因 "%& 编码 8=$# 蛋白，由于 "%&6 E !!J/H/-GK -1/7H(-G4""4%’?2R&%S>" ):!!‘!! %" FG--G1W FV4 <+/W1 CC4 8+,H]N/- CI4 G. ,+K :*(1GH),+ QH/0.J P,7./H 6小鼠在胚胎期就已死去，因而无法研究其对卵泡 HGQ+M.( P 7G=($? ( 7M+.MHG1 QHM+NG 7G++ NPH HG.H+ ,/-//----,-//*,-,)3"5!发育的影响。 H,ZZ(. P/++(7+GNK /+ @G*H/1 TGO4""?4&$’%2R&%S&D Y/+,Z, T4 <+/W1 I!) CC4 I7;+/-G XX4 G. ,+K :*(1GH),+ QH/0.J P,7./H G-S J,-7GN G=*HGNN(/- %% 卵巢卵泡的整个发育过程离不开细胞间的缝P 7G=($? H.G( ( 7M+.MHG1 H7(G HGS //---*/--*/-*隙连接。尽管目前已知连接蛋白 8=$? 和 8=?> 对卵 ,-.H,+ P/++(7+GNK Y(/+ @G*H/14!""!4&>’%2R%#$S&" 泡的发育起了至关重要的作用，但还有许多表达在 % !XM-GL, U84 Y,H HFX4 :-1GHN ;84 G. ,+K TGPG7.N (- .JG QGH) +(-G ,-1 Q1N P (7G +7(Q 7G=($?K Y(+ @GH14%DDD4& #2R%&?S /-,/,]-/---/*/"’!)卵母细胞6颗粒细胞复合体上的未知连接蛋白也可 %> !"能起重要作用。未来尚需在分子水平和生理功能上 AbHG^SCH)G-1,H(^ :4 U,G^ X84 YH,O/S/HG-/ X<4 G. ,+K 8/--G=(-$? II%? 深入研究缝隙连接对卵巢卵泡发育的影响。 (N G=HGNNG1 ( MNG PG.+ OHKW C. @G74?4>%C’2R?&S?&> *-)/,/,-,!""!!" %$ ;(..G-N X:4 J,0( CC4 V(1(-Q./- T4 G. ,+K ,///-)/!""!‘‘‘"‘‘@G*H/14""4%?’#2R&%?S&" !!!!%# C7]GH. 8V4 ;(..G-N X:\4 [cYH(G- IX4 G. ,+K \-.GH7G++M+,H 7/))M-(7,S ! ;//1G-/MJQ TC4 U()/- C4 A,M+ TVK ;,* LM-7.(/-,+ (-.GH7G++M+,H I.( O( 7G=($? Q LM7.(N (N HGdM(HG1 PH OH( P++(7M+QGS /-,/---,*-/-//,,-//-7M(7.( ( .JG MNG OH( P++(7+GK BOH.(N " %DDD4%DR&S?# !!!!%& U( C4 1GMQJ TC4 V( 4 G. +K K B,.MHG4%DD>4#‘#’&&%&2R#!#S#!D 7W.G QGGR 7( QHM+NG 7G++ N1M+.G .HN7H(.( //-/)/)*,-/-,-/)/,,-*/-%> eG(.7J ;\4 ;(..G-N X:4 UJ,/ f4 G. ,+K UG+G7.(OG ,NNG)Z+W /P 7/--G=S ,-1 7JH/),.(- HG)/1G+(-QK TGO Y(/+4!""%4!!D’%2R!!$S!?& (?> (. JG.GH7G++M+H Q LM7.(N . .JG 7W.G E QHM+N 7G++ (S --//,,*-/-,//,-/,- .GHP7GK X8 G++ U7(4$4%%>’. %?2R&DDS>> ,!""*!!" %‘ 8,H,Z,.N/N IX4 UG++(../ 84 ;//1G-/MJQ TC4 G. ,+K [/7W.GSQH,-M+/N, 7G++ JG.GH/+/Q/MN Q,* LM-7.(/-N ,HG HGdM(HG1 P/H .JG 7//H1(-,.(/- /P $ 8G77/-( U4 8(77,HG++( 84 Y,HZGH( I4 G. ,+K ;H,-M+/N, 7G++//S7W.G (-S -M7+G,H ,-1 7W./*+,N(7 G(/.(7 7/*G.G-7GK TGO Y(/+4"""4&’2R )))!!!!.GH7.(NK MH X ZN.G. WG7+ @GH1 Y(+4$4%%#’U%2R%DS ,/-:[;-/*//!""!!%&>S%>D \.,J,-, F4 9,GW, 94 /H(,^M _4 G. ,+K \N/+,.(/- ,-1 7J,H,7.GH(^,.(/- # ]I]%D BG++GN 4 Yg.^+GH 84 XMQ T4 G. +K TGPG7.(OG HQ.( P N(Q+N :-,*/*,,/-/-,/P , -/OG+ 7/--G=(- QG-G48=S&"4(- */H7(-G /O,H(,- P/++(7+GNK :-S QG-GH,.G1 ZW NW*,.JG.(7 -GHOG N.(M+,.(/- (- .JG +(OGH /P 7/--G=(-? ))!17H(+QW%4DD4%?D’%2R?S?D /-//‘!"!1GP(7(G-. (7GK AH/7 B,.+ C7,1 U7(h U C4%DD&4D?’%2RD#&#SD#>" )‘& H^M+SY(+N C94 @G1GH TC4 Y(+N( XX4 G. +K LM7.(+ HS ;,],)],;,*-/-,*/FHgQGH [4 A+M) C4 F() XU4 G. ,+K TGPG7.(OG O,N7M+,H 1GOG+/*)G-. (- !" .G(-N47/--G=(- &4?4,-1 $? (- NJGG* /O,H(GN .JH/MJQ/M. .JG GN.H/MN !!7G=($# 1GP(7(G. (7GK TGOG+G.44%>’%D2R$%>DS$%D? /----)/*)-!"""! 降钙素与子宫内膜容受性标志 重庆医科大学附属第一医院辅助生殖中心($%&) 王炼炼综述 丘 彦审校 """ 摘 要 子宫内膜在一个极短的时期内允许胚胎着床，此时子宫内膜容受性达到最大，习惯上称作“种植窗”期。降钙素特异性表达于“种植窗”期子宫内膜腺上皮细胞，其表达主要受孕激素的调节，通过控制钙离子的平衡来 调节胚泡植入时子宫内膜的容受性状态，雌激素既可协同又可抵消孕激素诱导降钙素表达的作用。因此降钙素可能 作为预测“种植窗”期子宫内膜容受性的特异性标志物，也可作为着床失败不孕妇女的辅助性诊断。 关键词 降钙素 子宫内膜 种植窗 3%4!5 ’()*+,-.,.(/- 0(-1/02期。整个过程中，子宫内膜经 正常子宫内膜在一个极短的时期内允许胚胎 着床，这就涉及到胚胎与母体子宫内膜之间的相互 历了许多特殊的变化，产生多种因子，特别是受卵巢 激素诱导和调节的分子，作为旁分泌的调节剂，对于 作用，包括胚胎在子宫内膜上皮的定位和黏附，穿 胚胎6子宫之间的相互作用非常必要，这些分子有 透上皮基底层的连接细胞和侵入内膜基质，此时的 降钙素(7+7(.(，89)，表皮生长因子家族3 表皮生 ,/--子宫内膜容受性达到最大，习惯上称作“种植窗” 长因子(<)，肝素结合 < 样生长因子和双调蛋 :;:;收稿日期:""$6"$6"# 修回日期:""$6%6%& !!!