ATF4在leptin调节卵泡发育中的作用及调控机制研究

At present many obesity or low in weight female exist reproductive disorders，Leptin secreted by fat cells which is the key factor connects adipose tissue and reproductive system.In ob\ob mice leptin lack exists the phenomenon of infertility. Studies have found that leptin regulation expression of STAT3 to regulation of follicular development.When we feed ATF4 gene knock out mice found this mice are low in weight and can not have children,and found that leptin levels are reduced,so there is some correlation between leptin and ATF4. With the literature ATF4 can activate the expression of STAT3,therefore, we hypothesized that leptin may raise ATF4 activate downstream expression of STAT3 to regulation the development of follicular.This project adopts the in vitro culture of preantral follicle,leptin lack of mice and ATF4-/- mice model.In combination with adenovirus transfection, tail vein injection of adenovirus and granular cell separation technology,etc.In order to illuminate the important role of ATF4 in leptin regulates follicle development,and the relation between ATF4 and STAT3. This project research results will enrich the people to a new understanding and awareness of weight balance and reproductive disorders，provid theoretical basis for treatment of reproductive disorders.

目前许多肥胖或体重低下女性存在生殖障碍疾病。leptin由脂肪细胞分泌是连接脂肪组织与生殖系统的关键因子，在leptin缺乏的ob\ob小鼠中存在不孕现象，有研究发现leptin可以调节STAT3的表达进而调节卵泡发育。我们在喂养ATF4基因敲除小鼠时发现小鼠体重低下且不能生育，并且发现leptin水平也下降，leptin与ATF4存在相关性。有文献报道ATF4可以激活STAT3的表达，故我们推测leptin可能通过上调ATF4激活下游STAT3的表达调节卵泡发育。本项目采用腔前卵泡体外培养，leptin缺乏小鼠以及ATF4-/-小鼠模型，结合腺病毒转染、尾静脉注射腺病毒和颗粒细胞分离提取等技术手段，阐明ATF4在leptin调节卵泡发育中的作用，以及ATF4与STAT3的调控关系。本项目研究成果将丰富人们对体重失衡与生殖障碍疾病的新的理解和认识，为生殖障碍疾病的治疗提供理论基础。

目前许多肥胖或体重低下女性存在生殖障碍性疾病。低体重通过影响下丘脑功能，使GnRH 脉冲频率减少，导致垂体的促性腺激素的合成和分泌失调，致使卵巢停止排卵、闭经而引起不孕。肥胖可以导致女性激素代谢失调，从而引起高胰岛素血症，胰岛素抵抗和高雄激素血症，使卵泡发育停止，LH 峰早现，LH 水平升高，颗粒细胞停止分化，从而导致卵泡成熟障碍，最终不排卵引起不孕。在我们的研究中，我们发现瘦素（leptin）在调节卵泡发育中起重要的作用。在我们的研究中我们利用体内和体外试验来研究leptin调节卵泡发育的下游分子通路。我们的研究结果如下：1.我们首次通过动物实验鉴定了，在leptin缺乏的ob/ob肥胖小鼠中ATF4表达显著降低，在对ob/ob肥胖小鼠进行体外促排卵实验时，我们发现ob/ob小鼠卵子成熟度显著低于C57BL/6J小鼠，这验证了我们的假设ATF4是引起小鼠卵子成熟的关键基因之一。2.我们在连续七天尾静脉注射ATF4腺病毒后，ob/ob肥胖小鼠卵子成熟度显著提高，这一发现对卵子成熟机制的研究有着非常重要的意义。3.在收集IVF-ET患者卵泡液和取卵当日外周血的研究中，我们通过统计学分析发现卵泡液中的leptin和血液中的leptin存在一个正相关，因此我们推测肥胖患者，脂肪细胞分泌leptin，通过主动运输到卵泡液，在卵泡液中富集，影响到卵子的成熟。这一发现对于我们进一步研究leptin-ATF4-卵子成熟有着重要的意义。本项目的研究揭示ATF4很可能是卵子成熟直接靶点，这对于治疗卵子成熟障碍疾病提供了新的角度。