項目名稱: 哺乳動物排卵和黃體萎縮機理的研究
推薦單位: 中國科學院
項目簡介: 1、本項目屬于基礎醫學研究領域,歷時20多年研究,系統揭示了由PA和其抑制因子PAI-1在排卵和黃體萎縮中的功能,作出了自主性,原創性和系統性貢獻。
2、主要研究內容及科學價值:
(1)發現卵細胞和顆粒細胞表達tPA,膜細胞表達PAI-1,兩者的協同表達導致局部定向蛋白水解產生誘發排卵;系統研究發現:1) 除已知排卵激素LH/hCG外,GnRH, FSH和VIP 也能通過誘導卵子和GC tPA表達和引起排卵; 2)抑制GC tPA表達的消炎痛能抑制排卵;3)刺激TC PAI-1表達的促乳素能抑制排卵;4)靈長類排卵同樣是由 tPA和PAI-1協同調控的。在此基礎上,提出了排卵機制的新學說。
(2)排卵后GC和TC轉化為黃體,黃體分泌孕酮維持妊娠。發現黃體繼續表達tPA和PAI-1,兩者的協同表達可誘發黃體萎縮,提出了黃體萎縮的新觀點,開拓了新研究領域。
(3)對tPA和PAI-1在卵巢不同細胞中的協同表達和相互作用的發現,為蛋白質組學在生理水平上研究分子間的“激活"與"抑制"機制提供了一個典型例證。本研究對探索經濟動物多排卵調控方法和發展女性避孕新途徑提供了新的研究思路和理論基礎。
3、同行引用及評價情況
本項目發表論文77篇,其中SCI收錄論文51篇,他人引用639次,其中單篇引用申請者三篇以上的引文(他引)29篇。前十篇代表性論文被包括Physiol Review (IP:33.918)、 AnnualReview Physiol (IP:16.672)、 J.Clin.Invest. (IF:14.204) 等高影響因子在內的SCI刊物引用50次。
主要發現點: 1)大鼠和恒河猴卵細胞和顆粒細胞(GC)表達tPA,其GC也產生尿激酶(uPA),但只有tPA受激素調節并在排卵中起重要作用;uPA不受激素調節, 并排除了過去由著名美國科學家Stricland (Canipari R & Stricland S: JBC 1985, 260: 121-5125)首先提出,并得到許多科學家支持的,認為uPA在排中起主要作用的結論(代表性論文第1,10,其他論文11- 15)(學科分類:生殖生理學3102141)。
2)卵泡壁細胞(TC)表達tPA抑制因子PAI-1,在激素作用下tPA和PAI-1在卵巢中的協同表達是誘發卵泡破裂的原因(代表性論文第1,其他論文17,11,23)(學科分類:動物生殖生物學1805745)。
3)系統研究證明,除所謂排卵激素LH/hCG能誘發GC tPA增加而引起排卵外,其他激素,如GnRH,VIP等也能促 進GC tPA表達,并證實這些激素也能誘發排卵;同時研究了相關的分子機制和信號通路(代表性論文第4,5,7其他論文14,21,17,35,36)(學科分類:生殖生理學3102141)。
4)系統研究證明,能抑制GC tPA表達的分子(如消炎痛),能抑制排卵;能刺激卵泡PAI-1表達的物質,如促乳素,能 抑制排卵 (代表性論文第4,5,其他論文17,24)(學科分類:生殖生理學3102141)。
5)對不同動物卵巢中PA比較研究證實,除大鼠,靈長類外,在文昌魚、小鼠、貓、地鼠、人、大熊貓卵巢中都鑒定出不同分子量的tPA,但有些動物卵巢中未發現uPA(代表性論文第10,其他論文17)(學科分類:生殖生理學3102141)。
6)在大鼠,小鼠和恒河猴黃體中首先鑒定出tPA、uPA和PAI-1;當黃體開始萎縮,孕酮分泌和StAR表達突然下降時,總伴隨其tPA和PAI-1協同表達的突然增加。發現uPA與黃體早期發生和孕酮分泌相關(代表性論文第2,3,8)(學科分類:生殖生理學3102141)。
7)離體實驗証實,加tPA抗原可抑制大鼠和恒河猴黃體細胞孕酮分泌;而加tPA抗體可使孕酮分泌能力增加;LH和PRL協同維持黃體功能,刺激黃體細胞孕酮分泌,StAR和uPA產生,而同時卻抑制tPA分泌。細胞因子IFN-α能抑制黃體孕酮分泌,增加黃體tPA活性,有促黃體萎縮的作用(代表性論文第3,4,9)(學科分類:生殖生理學3102141)。
主要完成人: 1. 劉以訓
本人是項目的主持者,組織者,實驗設計者以及主要工作的完成者;發表本項目有關論文70余篇。在所提出的所有創新點中,都是主要工作完成者提出了在激素作用下,卵泡顆粒細胞表達的tPA和膜細胞表達的抑制因子PAI-1在時間和空間上的協同表達是誘發泡破裂,引起排卵的原因和tPA/PAI-1 在黃體萎縮中的作用。本人在主要發現點中的1-7點都作出了主要貢獻,本人在該項目研究中的工作量占本人工作量的70% 。支持材料:論文1-10.
2. 劉奎
本人是本研究項目部分工作的主持者和研究方案設計者,本項研究的主要具體參加者和完成者之一。主要貢獻:用假孕恒河猴和大鼠為模型,鑒定出黃體tPA, uPA和PAI-1,當黃體后期開始萎縮時(孕酮分泌突然下降),tPA和PAI-1表達上升,與黃體萎縮相關。在主要發現點中的第6和7中作出了主要貢獻。本人在該項研究期間工作量占本人當時工作量的60% 。支持材料:論文1,2,4,6,9.
3. 彭曉蓉
本人是本項研究部分工作的主持者和研究方案的設計者,是具體參加者和完成者之一。主要貢獻:用原位雜交方法測定tPA和PAI-1在大鼠卵巢細胞中的表達,用Nothern Blot方法定量測定。在主要發現點中的第1和第2中作出了主要貢獻。本人在該項研究中的工作量占本人工作量的60% 。支持材料:論文4.
4. 馮強
本人是本該研究項目的主要完成者之一。在黃體萎縮和排卵研究中首先發現了小鼠卵巢除主要表達uPA外,還表達tPA,并且在激素誘導下,在排卵前也達到高峰,證實小鼠卵巢tPA在排卵過程中也起重要作用。本人在主要發現點中的第1,5,6中作出了貢獻。本人在該項研究中的工作量占本人工作量的50% 。支持材料:論文1,2,3,8,9.
5. 胡召元
本人是該項目研究的主要完成者之一。在各項研究中作了大量具體實驗工作。主要貢獻:以小鼠為動物模型,研究了促乳素(PRL)對其顆粒細胞甾體激素分泌和PA系統表達的影響,發現PRL在離體下抑制顆粒細胞芳香化酶的活性;在主要發現點中的第1,5,6,7作出了貢獻。本人在該項目研究中的工作量占本人工作量的 70% 。支持材料:論文1,2,5,7.
10篇代表性論文: 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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