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心钠肽(atrialnatriureticpeptide,ANP)主要由心脏分泌的肽类激素,近年来研究发现ANP及其受体在哺乳动物卵巢中广泛存在,ANP可与受体结合,激活粒性鸟苷酸环化酶,使cGMP水平上升,可能参与卵母细胞的成熟。本文以小鼠为研究对象,初步探讨了ANP在卵巢中的表达定位以及对卵母细胞成熟的影响及其作用机理。
实验一:将未性成熟的小鼠分别注射5IU的eCG和hCG后取出卵巢,通过固定包埋获得卵巢切片,用免疫组织化学的方法检测ANP在小鼠卵巢中的定位与表达。实验结果显示,未经eCG处理的性未成熟的小鼠卵巢中,间质细胞、膜细胞以及卵母细胞中均有ANP的表达,而颗粒细胞中无ANP的表达;用eCG处理48小时后,没有发现促性腺激素处理对ANP表达有显著影响;继续用hCG处理性未成熟小鼠后,ANP在小鼠卵巢的间质细胞、膜细胞、卵母细胞以及黄体细胞中均有表达,在黄体细胞中ANP的表达比较强。
实验二:本实验利用卵母细胞体外培养的自发成熟模型,研究ANP对小鼠卵母细胞体外成熟的影响。从经促性腺激素处理的未性成熟的小鼠卵巢中获取卵丘包裹的卵母细胞(CEOs)进行体外培养,发现ANP对CEOs体外自发成熟的影响是浓度和时间依赖性的,培养24小时后,与对照组(PB1%:83.7±2.4)相比,100nM的ANP对CEOs体外成熟自发成熟产生抑制作用(PB1%:65.1±2.1),差异极显著(p<0.01);培养4小时时,与对照组发生GVBD的百分率97.6±2.1相比,100nM的ANP对CEOs体外培养的卵母细胞发生GVBD百分率为81.8±1.8,差异极显著(p<0.01);而与NPRC特异性结合的C-ANP-(4-23)则对卵母细胞体外自发成熟没有影响,说明ANP和C-ANP-(4-23)可能的结合受体不同,ANP可能是通过与NPRA结合,发挥生理作用的;与对照组(GVBD%:97.8±2.3,PB1%:80.1±1.8)相比,ANP对裸卵的体外自发成熟没有影响(GVBD%:95.3±1.9,PB1%:78.4±2.1),差异不显著(p>0.05),说明ANP可能不是直接作用于卵母细胞,而是通过卵丘细胞发挥作用;实验结果显示,8-Br-cGMP与ANP一样能够抑制卵母细胞体外的自发成熟作用,而PKG的抑制剂Rp-8-pCPT-cGMPS和KT5823不能逆转ANP对卵母细胞体外自发成熟的抑制,可能预示着,ANP对卵母细胞体外自发成熟的抑制没有PKG信号通路的参与。
实验三:本实验是利用卵母细胞体外培养的抑制模型,研究ANP对小鼠卵母细胞体外成熟的影响。从经促性腺激素处理的未性成熟的小鼠卵巢中获取卵丘包裹的卵母细胞(CEOs)进行体外培养,分别研究了ANP和与NPRC特异性结合的C-ANP-(4-23)对卵母细胞体外成熟的影响、ANP对FSH诱导的卵母细胞体外成熟的影响、8-Br-cGMP对FSH诱导的卵母细胞体外成熟的影响以及ANP对CEOs体外成熟的作用机制。实验的结果显示,在HX存在情况下,培养10小时,对照组卵母细胞发生GVBD的百分率为26.4±1.5,PB1的百分率为11.8±1,而ANP组的卵母细胞的GVBD的百分率为9.7±0.67,PB1的百分率为3.4±0.57,差异极显著(p<0.01),说明在HX存在下,ANP进一步抑制小鼠CEOs体外卵母细胞的成熟,延迟卵母细胞发生GVBD。培养24小时后,与对照组(GVBD%:28.7±1.4;PB1%:13.5±1.2)相比,ANP(GVBD%:23.8±1.7;PB1%:5.6±0.8)对卵母细胞发生GVBD无显著差异(p>0.05),而PB1的排出则差异极显著(p<0.01);在HX存在的条件下,与对照组(GVBD%:31.3±1.78;PB1%:13.8±1.05)相比,FSH能够诱导卵母细胞体外成熟(GVBD%:74.2±3.7;PB1%:52.7±3.1),并且能够消除ANP对卵母细胞体外成熟的抑制(GVBD%:75.5±4.1;PB1%:53±3.5);另外,与卵母细胞体外自发成熟一样,ANP的作用可被8-Br-cGMP模拟,C-ANP-(4-23)对抑制模型中CEOs的体外成熟无影响,但是PKG抑制剂KT5823和Rp-8-pCPT-cGMPS不能逆转ANP对抑制模型中卵母细胞成熟的抑制。
实验四:本实验利用卵泡体外培养的模型,研究了ANP对体外培养的小鼠卵泡中卵母细胞的成熟的影响。从未经促性腺激素处理的未性成熟的小鼠中取材,选用260~350μm大小的卵泡,分别研究了ANP对FSH和LH诱导的卵泡卵母细胞成熟的影响、ANP和PKG的抑制剂对卵泡卵母细胞成熟的影响以及8-Br-cGMP对FSH诱导的卵泡卵母细胞成熟的影响。实验结果显示,ANP对卵泡卵母细胞体外成熟没有影响,但能够抑制FSH和LH诱导的小鼠卵泡卵母细胞的体外成熟,差异显著(p<0.05);ANP的抑制作用可被8-Br-cGMP模拟,而且PKG抑制剂KT5823和Rp-8-pCPT-cGMPS可逆转ANP的抑制作用。这些结果表明ANP可能通过cGMP/PKG信号通路参与了促性腺激素诱导的小鼠卵泡卵母细胞的成熟。