JAK-STAT信号通路在瘦素（leptin）影响黄颡鱼卵巢发育中的作用及其分子机制

Investigating ovarian development and its molecular regulatory mechanism is the basis for building the reasonable and effective artificial propagation technology in fish, which is very meaningful for reproductive biology. In the pilot study, we found that leptin could directly (not by hypothalamus-pituitary-ovary axis) influence ovarian development and its hormonal secretion; and biological function of leptin was mediated by JAK-STAT signaling pathway. However, the related mechanism remains unknown. The present project will use the theory and technology of reproductive biology, molecular biology, siRNA and cell transfection, immune histochemistry, flow cytometry, EMSA and ChIP, to characterize the position and expression of leptin and its receptor, key genes and proteins involved in JAK-STAT pathway, and the relationship between their expression and ovarian development. Then, the project will explore the effect of leptin incubation on JAK-STAT signaling pathway and on the hormonal synthesis and secretion in ovary. Third, the role and molecular mechanism of JAK-STAT signaling pathway in leptin influencing ovarian development of yellow catfish will be elucidated. The present project will be a continuation and extension of our completed project funded by NSFC, which will deepen the knowledge on leptin influencing ovarian development, and provide the basis for effectively regulating ovary development and for increasing propagation performance in fish.

研究鱼类卵巢发育及调控的分子机理是建立合理有效的人工繁殖技术的基础，对繁殖生物学具有重要的意义。申请者在前期研究中发现瘦素（leptin）能直接作用于卵巢，影响卵巢的发育和激素的分泌；JAK-STAT信号通路介导了leptin生物学功能的发挥，深入机理不清楚。本申请项目拟采用繁殖生物学、分子生物学、siRNA和细胞转染、免疫组化、流式细胞仪、EMSA和ChIP等技术，研究leptin及受体、JAK-STAT通路各成员在黄颡鱼卵巢中的定位和表达，及与卵巢发育的关系；探讨leptin对黄颡鱼JAK-STAT通路的影响及与卵巢激素合成和分泌的关系；剖析并揭示JAK-STAT信号通路各成员在leptin影响黄颡鱼卵巢发育中的作用及分子机制。本项目是申请者已结题国家自然科学青年基金的延续和深化，将深化瘦素对影响鱼类卵巢发育生物学功能的认识，为卵巢发育的有效调控及繁殖性能的提高提供新的线索和科学依据。

研究鱼类卵巢发育及调控的分子机理是建立更为合理有效的人工繁殖技术的基础，对繁殖生物学具有重要的意义。申请者在前期研究中发现瘦素（leptin）能直接作用于卵巢，影响卵巢的发育和激素的分泌；JAK-STAT信号通路介导了leptin生物学功能的发挥，深入机理不清楚。本项目采用繁殖生物学、分子生物学、细胞转染、免疫组化和EMSA等技术，解析黄颡鱼与卵巢发育和脂类代谢关键基因和蛋白的结构与功能，包括JAK家族、STAT家族、SOCS家族（调控JAK-STAT通路的重要负调控因子家族）、PPARalpha、PPARbeta、ACCa和FAS等；确定了它们在黄颡鱼各组织（包括卵巢）中的表达；解析了关键基因和蛋白受leptin调控的方式和机理，阐明了leptin对黄颡鱼JAK-STAT通路和脂类代谢的影响，以及与卵巢激素合成和分泌的关系；揭示JAK-STAT信号通路在leptin影响黄颡鱼卵巢发育中的作用和分子机制；部分研究结果进一步和虾虎鱼进行比较。通过本项目的研究，已发表论文12篇（包括2篇已接受待发表论文，均为第一标注,），其中SCI论文9篇，培养研究生3名，另外有2名研究生转入博士阶段的学习，我们圆满完成项目预定的研究内容。本项目深化瘦素对影响鱼类卵巢发育生物学功能的认识，为实现卵巢发育的有效调控以及繁殖性能的提高提供新的线索和科学依据。