GnRH通过lncRNA-m23b/CAMK2D/CREB1通路调控大鼠腺垂体FSH合成与分泌的机制研究

下丘脑神经元合成的促性腺激素释放激素(GnRH),通过垂体门脉系统,作用于垂体前叶促性腺激素细胞表面的GnRH受体(GnRHR),调节促性腺激素的合成与分泌。腺垂体促性腺激素细胞合成并分泌的促卵泡素(Fimmune exhaustionSH),作为下丘脑-垂体-性腺轴(HPGA)的中间因子,调节哺乳动物性腺发育与激素分泌、卵泡发育、配子发生等生理活动,在生殖过程中起着关键作用。同时,MG132配制FSH还被证实在骨骼生成、脂质代谢和胆固醇合成等方面发挥重要的调控功能。目前,FSH及其制剂已被广泛应用于家畜繁殖调控、人类辅助生殖等领域中。在细胞内,GnRH信号分子能够通过MAPK信号通路、Ca~(2+)/Ca MKⅡ信号通路等多种信号通路调控FSH的合成与分泌,其调控机制十分复杂。其中,Ca MKⅡ作为细胞内重要的信号传递分子,参与了多种垂体激素合成与分泌的调控。然而,有关GnRH通过Ca MKⅡ调控FSH合成与分泌的分子机制尚不明确。前期研究结果表明,非编码RNA介导了GnRH信号分子对垂体的调控过程,与FSH的合成密切相关。然而,垂体特异性表达的非编码RNA是否参与Ca MKⅡ调控FSH合成与分泌的过程尚不明确。为了明确GnRH刺激后腺垂体m RNA、mi RNA和蛋白质的表达变化,解析GnRH调控FSH合成与分泌的分子机制。本研究对GnRH处理后的大鼠腺垂体进行了蛋白组学、磷酸化蛋白组学和转录组学相关分析。通过生物信息学分析,建立了GnRH处理后腺垂体蛋白和磷酸化蛋白的差异表达图谱,对蛋白功能进行了聚类分析。结合TMT定量蛋白组学、HE染色、免疫荧光试验,验证CAMK2D与CREB1蛋白的差异表达和细胞定位。通过转染相应磷酸化位点突变质粒验证了CAMK2D对CREB1和FSH的调控作用。利用双荧光素酶报告试验,验证mi R-23b-3p与lnc RNA-m23b、CAMK2D的靶向调控作用。试验解析了GnRH通过CAMK2D调控FSH合成与分泌的分子机制,具体结果如下:1.成功构建GnRH处理后大鼠腺垂体蛋白差异表达谱,共鉴定得到81个差异表达的蛋白,其中28个蛋白表达上调、53个蛋白表达下调。2.成功构建GnRH处理后大鼠腺垂体磷酸化蛋白差异表达谱,共鉴定得到621个差异表达的磷酸化蛋白与1000个出现显著差异的磷酸化修饰位点。3.GnRH处理后,腺垂体中CAMK2D的蛋白表达量和磷酸化修饰水平升高,CREB1蛋白磷酸化修饰水平升高,CAMK2D与CREB1的共定位信号增强。4.GnRH通过磷酸化CAMK2D的T287位点,促进CREB1 S133位点的磷酸化,进而促进FSH的合成和分泌。5.GnRH处理大鼠腺垂体后,共鉴定到385个差异表达的m RNA,其中180个m RNA显著上调,205个m RNA显著下调。鉴定到20个差异表达的mi RNA,其中13个mi RNA显著上调,7个mi RNA显著下调。6.GnRH促进腺垂体中lncRNA-m23b的表达上调。高表达的lnc RNA-m23b竞争性结合mi R-23b-3p,促进CAMK2D的表达,进而调控FSH的合成与分泌。本研究探究了GnRH对腺垂体mRNA、miRNA、蛋白与磷酸化蛋白表达的影响,揭示了GnRH通过lnc Erdafitinib分子式RNA-m23b/mi R-23b-3p/CAMK2D/CREB1通路促进FSH合成与分泌的分子机制。研究结果从表观遗传学层面补充完善了GnRH对腺垂体FSH合成与分泌的调控网络,也为生殖激素在辅助生殖中的应用与相关激素制剂的开发提供了理论依据。