NF2/SWH信号通路通过p38 MAPK与线粒体凋亡通路调控鸡卵泡颗粒细胞命运的新机制

《Poultry Science》:Novel insights into the regulation of NF2/SWH signaling in granulosa cells of prehierarchical follicle development in hen ovary

【字体: 时间:2026年01月15日 来源:Poultry Science 4.2

编辑推荐:

  本研究针对鸡卵泡发育过程中颗粒细胞(GCs)增殖、分化与凋亡的调控机制不清的问题,通过系统解析肿瘤抑制因子NF2在SWH(Hippo)信号通路中的作用,揭示了NF2通过下游转录共激活因子YAP1调控p38 MAPK信号和线粒体功能,进而影响GCs命运决定的新机制。研究发现NF2抑制GCs增殖分化而促进其凋亡,这一过程依赖于SWH-YAP1-p38-线粒体凋亡通路轴,为理解家禽卵泡发育和产蛋性能调控提供了重要理论依据。

  
在家禽繁殖生物学领域,卵泡发育过程直接影响产蛋性能,其中颗粒细胞(Granulosa Cells, GCs)的命运决定——包括增殖、分化和凋亡——是卵泡选择和发育的关键环节。然而,调控这些细胞过程的分子机制尚未完全阐明,特别是肿瘤抑制因子NF2(Neurofibromatosis type 2)在鸡卵泡发育中的作用更是未知领域。
为了解决这一科学问题,吉林农业大学的研究团队在《Poultry Science》上发表了创新性研究,系统探讨了NF2通过SWH(Salvador-Warts-Hippo,也称为Hippo)信号通路调控鸡等级前卵泡发育的分子机制。研究人员发现,NF2作为SWH通路的上游调控因子,通过下游效应分子YAP1(Yes-associated protein 1)影响p38 MAPK信号和线粒体功能,从而精确调控颗粒细胞的命运决定。
研究团队采用了一系列关键技术方法,包括从150日龄Lohmann brown商品蛋鸡卵巢中分离不同直径(1-8mm)等级前卵泡的颗粒细胞进行原代培养,通过shRNA干扰和过表达技术调控NF2和YAP1基因表达,利用免疫荧光、Western blot、RT-qPCR等技术检测基因和蛋白表达变化,采用EdU染色、流式细胞术评估细胞增殖、周期和凋亡,并通过JC-1染色、ATP检测、ROS测定等方法分析线粒体功能。
颗粒细胞分离、培养和鉴定
研究人员成功分离并培养了四种不同直径(1-3.9mm、4-4.9mm、5-5.9mm、6-8mm)等级前卵泡的颗粒细胞,通过抗穆勒氏管激素(AMH)免疫荧光染色证实了颗粒细胞的纯度和活性,细胞存活率达到90%以上,为后续实验提供了可靠模型。
NF2在鸡卵巢等级前卵泡和颗粒细胞中的表达
研究发现NF2 mRNA在不同大小的等级前卵泡和颗粒细胞中均有表达,且随着卵泡增大表达量显著上升,在6-8mm卵泡中表达最高。NF2蛋白主要定位于颗粒细胞质、卵母细胞和上皮细胞,在6-8mm卵泡中表达最为丰富,提示NF2参与鸡卵泡生长和卵泡选择调控。
NF2对GC增殖、分化和凋亡的抑制作用
通过NF2特异性shRNA干扰实验,发现沉默NF2可显著上调FSHR(卵泡选择标志物)、MYC和GDF9(增殖标志物)、STAR和CYP11A1(类固醇生成酶)以及BCL2(抗凋亡蛋白)的表达,同时下调CASP3(凋亡执行蛋白)表达。EdU实验显示NF2敲低促进细胞增殖,流式细胞术证实NF2沉默诱导G0/G1期阻滞同时加速S和G2/M期进程,并显著降低细胞凋亡率,表明NF2抑制颗粒细胞增殖分化并促进其凋亡。
NF2通过SWH信号通路调控GC增殖、分化和凋亡
研究人员使用XMU-MP-1(STK3/4抑制剂)处理细胞,发现NF2负调控YAP1表达但正调控STK3、STK4、LATS1、LATS2的表达。当XMU-MP-1与NF2 shRNA共同处理时,NF2对LATS1、LATS2的抑制作用被逆转,对YAP1的促进作用也被抵消。功能实验进一步证实NF2通过SWH通路抑制颗粒细胞增殖分化并促进凋亡。
NF2/SWH信号通路对卵巢发育和GC线粒体的影响
通过NF2和YAP1的相互沉默实验,发现NF2/SWH通路通过YAP1影响线粒体功能:NF2敲低导致线粒体膜电位、COI基因DNA拷贝数、ATP水平升高,ROS和细胞色素C(Cyt-c)释放减少,而这些效应在NF2和YAP1共同沉默时被逆转,表明NF2/SWH通过YAP1调控线粒体依赖性凋亡通路。
NF2/SWH信号通路通过p38信号调控鸡卵巢GC凋亡
研究证实NF2/SWH通过YAP1负调控p38磷酸化水平。使用p38激活剂U46619和抑制剂SB203580进行干预实验,发现激活p38可逆转NF2沉默带来的抗凋亡效应,而抑制p38则可缓解YAP1过表达诱导的凋亡。线粒体功能指标检测进一步证实NF2/SWH通过p38 MAPK信号影响线粒体功能,从而调控颗粒细胞凋亡。
研究结论表明,NF2作为SWH信号通路的上游调控因子,通过下游转录共激活因子YAP1调控p38 MAPK信号和线粒体功能,进而抑制颗粒细胞增殖分化并促进其凋亡。这一调控网络为理解鸡卵泡发育的分子机制提供了新视角,对提高家禽繁殖性能具有重要理论意义和实践价值。
讨论部分强调,该研究首次系统阐明了NF2在鸡卵泡发育中的功能及其作用机制,揭示了SWH-p38-线粒体轴在颗粒细胞命运决定中的核心作用。这不仅深化了对家禽生殖生物学基础理论的认识,也为开发提高产蛋性能的新策略提供了潜在靶点。该研究的创新性在于将NF2/SWH信号通路与经典的p38 MAPK和线粒体凋亡通路联系起来,构建了完整的调控网络,为相关领域研究提供了重要参考。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号