Granulosa Cell-Layer Stiffening Prevents Escape of Mural Granulosa Cells from the Post-Ovulatory Follicle

颗粒细胞层硬化可防止壁层颗粒细胞从排卵后卵泡中逃逸

作者: Xiaodong Wang, Jianning Liao, Hongru Shi, Yongheng Zhao, Wenkai Ke, Hao Wu, Guoshi Liu, Xiang Li, and Changjiu He

发表年份: 2024

发表期刊: Advanced Science

一、作者团队介绍

何长久教授，来自华中农业大学动物科技学院，担任本研究论文的通讯作者。李翔副教授、中国农业大学的刘国世教授以及吴昊博士也对这项研究做出了贡献。论文的共同第一作者包括毕业硕士王晓东、在读研究生廖建宁和施泓如；此外，研究生赵永恒和柯文凯也参与了实验工作。该研究由中央高校基本科研资金、国自然基金、湖北省家畜种业创新项目资助。

二、研究背景

排卵是生殖成功的关键环节。在排卵发生后，伴随着卵母细胞的释放，卵丘细胞也一同排出，而壁层颗粒细胞（mGCs）则留在卵泡内，转变成黄体，对支持妊娠起着至关重要的作用。尽管如此，关于mGCs如何被保留在排卵后卵泡中的具体机制尚未明确。

三、研究内容

何长久教授带领的研究团队揭示了一种可能的解释：壁层颗粒细胞层（mGC层）的硬化能有效阻止mGC从破裂的卵泡中逃逸。研究者们通过空间转录组学分析结合实验研究，发现了LH（hCG）-cAMP-PKA-CREB信号通路在mGC层硬化过程中扮演的关键角色。该信号通路的激活触发了粘着斑的组装，这对于mGC层的硬化至关重要。进一步的实验表明，如果通过RNA干扰技术破坏粘着斑的组装，将导致mGC层硬化过程受阻，mGC得以逃逸，并可能导致黄体发育异常，表现为细胞密度降低或形成空腔。这些发现不仅提出了“mGC层硬化”的新概念，而且为理解mGC如何在排卵后被限制在卵泡内提供了新的视角。

图1.排卵信号触发的“mGC-layer stiffening”阻止壁颗粒细胞逃离破裂卵泡示意图

四、思维导图

五、多重免疫荧光

本研究中涉及的免疫荧光染色使用的是慧蓝生物母公司的三色多重免疫荧光试剂盒。注射 hCG 后，对卵泡中 VCL 和 TLN1 的定位进行免疫荧光分析。（VCL使用荧光染料 TYR-570进行染色，TLN1使用荧光染料 TYR-690进行染色，细胞核（蓝色）用 DAPI 染色。）实验证实了注射 hCG 后 mGC 层中 VCL 和 TLN1（粘着斑的基本结构蛋白）显著上调。特别引人注目的是，与 H0 卵泡相比，在 H6 卵泡中观察到 TLN1 与 VCL 的强烈共定位。此外，TLN1 与 VCL 的共定位信号分散在整个 mGC 层中，表明粘着斑组装发生在整个 mGC 层中。

图2：使用三色多重免疫荧光试剂盒对卵泡中 VCL 和 TLN1 的定位进行免疫荧光成像图

六、总结

团队以小鼠和山羊为研究对象，通过体内、外试验证实壁颗粒细胞层（mGC层）在接收到排卵信号后会发生硬化（mGC-layer stiffening）现象，这一现象是通过LH (hCG)-cAMP-PKA-CREB信号级联触发的黏着斑组装实现的。扰乱黏着斑组装会导致mGC层硬化失败，mGC逃逸，并随后形成异常黄体，其特征为细胞密度降低或空泡。研究提出并验证了“mGC层硬化”的新概念，为理解排卵后mGCs的保留机制提供了新的视角。研究结果为治疗黄体功能不全等疾病提供了可能的新策略。这是继团队在《生物化学杂志》(J Biol Chem., 2023)上发表文章，提出“坝-泵-管道”模型阐释卵泡期的成因之后，在卵泡发育领域取得的又一次科研突破，进一步扩充了生殖调控的理论框架。

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