MAPK信号通路在动物繁殖中的研究进展

在细胞中存在着各种信号转导通路,不同的信号转导通路相互交叉,形成复杂的信号转导网络系统,参与生物体内的各种生理生化功能,其中部分信号转导通路对动物的生殖生理有着重要作用。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)是细胞内重要的信号通路之一,其参与了多种生理过程的调节,对动物的繁殖有重要作用。文章将主要对MAPK信号通路在动物繁殖中的作用进行综述。     

绵羊卵泡发育过程中关键信号通路研究进展

卵泡从原始卵泡发育为成熟卵泡，直至排卵、黄体发育等过程都受到精密的调控，产生大量的优势卵泡是绵羊产多羔及实现快速扩繁的关键因素。研究发现，相关信号通路和转录因子通过影响绵羊卵泡中卵母细胞、颗粒细胞的生长，进而调控卵泡的发育成熟，对这些信号通路进行深入了解，有助于探索卵泡发育的调控机制，早日实现绵羊高效繁育。Notch是卵泡发育过程中发挥重要作用的高度保守信号通路，PI3K/AKT/mTOR信号通路各成员都是广泛存在于细胞内的信号转导分子，在卵泡发育早期发挥了主要作用，还有间隙连接（gap junction，GJ）和跨带突触（transzonal projections，TZPs）等物理连接方式，在细胞间的交流通讯起到重要作用。作者详细介绍了Notch信号通路、PI3K/AKT/mTOR信号通路、间隙连接及跨带突触的结构功能在绵羊卵泡发育中的调控作用，为进一步探明绵羊卵泡发育的调控机制提供参考。     

MAPK信号通路介导的自噬调控破骨细胞分化的研究进展

破骨细胞具有骨吸收活性,与骨组织稳态密切相关。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路是细胞介导胞内外刺激传导的信号通路,参与细胞的增殖、分化、自噬等多种生理过程。MAPK介导的自噬在调控破骨细胞分化中具有重要作用。探究MAPK的三条经典通路(ERK1/2、JNK及p38 MAPK信号通路)介导的自噬与破骨细胞分化之间的关系,对于寻找与破骨细胞相关的骨代谢疾病的新疗法具有重要意义。     

毛囊发育与周期性生长的调控信号通路研究进展

毛囊是皮肤的重要附属结构,也是控制哺乳动物被毛生长的重要器官。哺乳动物出生后,毛囊具有终生呈周期性生长的特性,毛囊干细胞、毛乳头细胞、毛母质细胞及脂肪细胞等参与了毛囊周期性生长,Wnt、BMP、Notch等信号通路与毛囊生长发育密切相关。本文从哺乳动物毛囊的结构、周期性生长特征以及参与毛囊周期性生长调控的相关信号通路等进行了详细阐述,为深入了解哺乳动物毛囊的周期性生长调控机制,以及为今后指导绒山羊、绵羊、长毛兔等毛用动物和獭兔、水貂、狐狸、貉等皮用动物选育和提高生产性能提供理论参考。     

丝裂原活化蛋白激酶信号通路及其与热应激反应的关系

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)信号通路存在于所有生物体内的大多数细胞内,是哺乳动物细胞重要的信号转导通路,可将细胞表面信号刺激转导至细胞及其核内,与细胞增殖、存活、分化、凋亡等生理病理过程密切相关。在机体发生热应激时,MAPKs信号途径被激活,调控机体产生一系列生物学功能变化。作者综述MAPKs信号转导通路的激活机制和生物效应,重点阐述了MAPKs通路与热应激反应之间的关系。     

Wip1基因对动物繁殖及免疫的调节作用

野生型p53诱导的磷酸酶1（wild-type p53-induced phosphatase 1,Wip1）是蛋白磷酸酶2C （protein phosphatase type 2C,PP2C）家族中的一员,可以靶向调控机体内多种重要的信号分子,如p53、MAPK和Chk1/Chk2等,在动物细胞周期、增殖、分化、凋亡、衰老、自噬及DNA损伤修复等生理过程中发挥重要作用。Wip1基因缺失会使小鼠生殖激素水平失衡,且该基因通过ATM、Wnt、凋亡和炎症等信号通路影响精子生成过程,导致雄性动物繁殖力下降。此外,Wip1基因还可通过动态平衡调节DNA损伤反应和去磷酸化作用来影响卵母细胞和胚胎发育,从而调控雌性动物的生殖。免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统,其与炎症反应和肿瘤发生有着紧密的联系。Wip1基因缺失会使病原体敏感性增强,影响T细胞、B细胞和中性粒细胞迁移及凋亡,进而导致炎症反应。作为原癌基因,Wip1基因通过调控各种信号分子影响DNA损伤修复、细胞周期进程及细胞凋亡等,参与肿瘤发生。因此,Wip1基因在动物繁殖调控和免疫调节中扮演着重要角色。目前,Wip1基因受到越来越多学者的关注,特别是其调控动物疾病发生发展的机制已成为研究热点。本研究主要综述了Wip1基因对动物繁殖及免疫的调节作用,以期为家畜育种、疾病防治及靶向治疗提供新思路。     

家蚕类胰岛素肽的结构及信号传导与作用

胰岛素(insulin)及其信号传导途径具有多种生物学效应,在调节生物的生长、代谢、生殖以及衰老等过程中起到非常重要的作用。国内外学者的研究表明:家蚕素(bombyxin)是无脊椎动物中首个被鉴定的类胰岛素肽,分子质量5kD,为异二聚体分子,与人胰岛素的氨基酸组成约有40%的同源性,家蚕素基因为基因组多拷贝基因,已发现的32个家蚕类胰岛素肽家族基因都无内含子,分成7个亚族,集中在基因组的3个片段,并以3种特有的基因排列模式排列;家蚕素基因主要在脑组织表达,在其他组织的表达量较低;家蚕素由脑中央背部的4对大型神经分泌细胞合成,通过神经轴突运送至对侧的咽侧体,然后释放到血淋巴液中,是一种由超日振荡放电节律所控制的分泌模式;家蚕素参与了糖代谢调控,有促进翅芽和造血器官细胞增殖,调控前胸腺分泌活性等作用。家蚕素信号通路的Pi3k60、Pdk、InR和Akt同源基因已相继被克隆,其中Akt编码的蛋白保守性最强,并能被商业化供应的抗哺乳动物丝氨酸-苏氨酸激酶(AKT)和磷酸化AKT抗体识别,为家蚕素信号系统研究提供了便利。鉴于家蚕变态和能量代谢等诸多特点,以家蚕作为模式生物研究胰岛素及其信号传导途径具有独特优势。     

家蚕类胰岛素信号通路及其功能的研究进展

胰岛素(insulin)及其信号传导途径在细胞中发挥调节糖、脂肪和蛋白质代谢,影响生物的生长、代谢、生殖、衰老等功能[1]。自首个昆虫类胰岛素—家蚕素(Bombyxin)在家蚕体内被发现以来,其结构、分布、调控基因、分泌控制及其在生理学上的功能已部分被阐明。家蚕素一级结构与人胰岛素大约有40%的同源性,主要在家蚕脑组织中表达,其代谢调控作用等相关研究已取得较大进展。本文将在相关文献基础上对家蚕素信号通路及其在调控家蚕代谢、生长及发育的研究进展上做一综述。     

蛋白质组学及蛋白质翻译后修饰在畜牧领域中的应用研究进展

蛋白质组学是一门全方位研究生命结构功能、生理功能及生命活动规律的新兴学科,已成为后基因组时代研究的重要内容,在很多领域得到广泛关注,同时为畜牧科学的发展与创新提供了全新的研究思路和技术手段。目前,蛋白质组学在畜禽生长发育、繁殖、营养、疾病、肉质等方面均有涉及,并通过各种研究手段发掘出一批与畜禽重要经济性状相关的蛋白质,对生产有重要的理论指导意义。蛋白质翻译后修饰(post-translation modifications,PTMs)作为蛋白质组学研究的一个重要分支,在增加蛋白质多样性和进行复杂生理学调控过程中发挥着重要的作用,能更好地揭示生命现象的本质与规律。作者对蛋白质组学及PTMs在畜牧领域中的应用研究进展进行了综述。     

MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调控

促分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)通路主要包括胞外信号调控激酶(ERK)、p38MAPK和氨基末端蛋白激酶(JNK)三条途径,参与调节细胞增殖、分化、凋亡及细胞间的功能同步等过程,是细胞信号转导方面最为活跃的研究领域之一。研究显示MAPK也参与脂肪细胞的分化调节并发挥重要作用。ERK和p38MAPK信号通路对脂肪细胞分化的调节在不同的实验模型中表现为正调控和负调控两种不同形式;而另一成员JNK能使胰岛素受体底物1的丝氨酸发生磷酸化,进而干扰胰岛素信号,从而抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)的成脂分化,即对脂肪细胞分化发挥负调控作用。论文就MAPK信号通路在脂肪细胞分化中的功能进行综述,为脂类代谢性疾病的诊断和治疗提供参考。     

Species Comparison of the Role of p38 MAP Kinase in the Female Reproductive System

The p38 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) are members of discrete signal transduction pathways that have significant regulatory roles in a variety of biological processes, depending on the cell, tissue and organ type. p38 MAPKs are involved in inflammation, cell growth and differentiation and cell cycle. In the female reproductive system, p38 MAPKs are known to regulate various aspects of the reproductive process such as mammalian estrous and menstrual cycles as well as early pregnancy and parturition. p38 MAPKs have also been implicated in alterations and pathologies observed in the female reproductive system. Therefore, pharmacologic modulation of p38 MAPKs, and inter-connected signaling pathways (e.g., estrogen receptor signaling, c-fos, c-jun), may influence reproductive physiology and function. This article provides a critical, comparative review of available data on the roles of p38 MAPKs in the mammalian female reproductive system and in reproductive pathophysiology in humans and preclinical species. We first introduce fundamental differences and similarities of the mammalian female reproductive system that should be considered by toxicologists and toxicologic pathologists when assessing the effects of new pharmacologic agents on the female reproductive system. We then explore in detail the known roles for p38 MAPKs and related molecules in female reproduction. This foundation is then extended to pathological conditions in which p38 MAPKs are thought to play an integral role.     

内毒素的信号转导

内毒素即脂多糖介导的细胞信号转导在激活靶细胞产生一系列应答反应，导致机体损伤并出现病理变化中起着关键作用。LPS信号转导涉及到多种血清蛋白和受体，如LBP、sCD14,mCD14，以及CD11/CD18，LBP/CD14系统在LPS信号转导中起着重要作用，但并非LPS信号转导所必需的LPS与受体结合后，细胞内信号转导涉及到酪氨酸激酶与MAPK超家族，通过多个MAPK通路和保守的三级激酶级联反应（MAPKKK-MAPKK-MAPK）将LPS信号转导致胞内，引起细胞应答，同时p38MAPK对LPS介导的细胞反应有重要调节作用，这些均表明，LPS信号转导可能是一个多受体，多通路，可调控的复杂过程。     

生长激素受体介导的信号转导机制研究进展

生长激素(growth hormone,GH)对动物的生长发育具有重要的生理作用.GH与生长激素受体(growth hormone receptor,GHR)结合后才会发挥一系列的生理作用.近年来,人们对GHR结构和功能的研究取得了巨大的进展,并取得了一些重大的突破.现在已清楚了GH-GHR轴激活一些相关的信号转导通路,但并非所有的通路都依赖酪氨酸激酶.作者从以下几个方面总结了GHR作用下的信号转导机制的研究进展:GHR的结构与功能;依赖JAK2的相关信号通路;不依赖JAK2的相关信号通路;GHR信号负调控因子.阐明这些复杂机制,对进一步了解GH对动物不同的生理和病理作用具有重要意义.     

氨基酸介导的TOR信号传导通路研究进展

TOR(target of rapamycin)是一种进化上十分保守的丝氨酸(Ser)/苏氨酸(Thr)蛋白激酶,可以感知营养状况、能量、生长因子等信号,进而调节细胞的生长、增殖和凋亡等生理进程.本文综述了TOR的上、下游信号传导通路及各种氨基酸对TOR信号传导通路的影响,为探讨氨基酸调控蛋白质合成的作用机制及建立精确...     

锌的生理功能及其在猪养殖中的应用

锌是动物生长、发育及繁殖等生理过程中必需的微量元素,根据营养需要量,其是仅次于铁的第二微量元素。锌在动物体内分布广泛且存在组织差异性,空肠和回肠是锌吸收的主要部位,锌调控转运蛋白（zinc-regulated transporter-like proteins,Zip）、锌转运载体（zinc transporter,ZnT）和金属硫蛋白通过调控锌的转运影响动物机体锌的平衡与代谢。锌是动物体内多种酶的组成成分及激活因子,其一方面作为酶的成分调节细胞进程,另一方面作为信号分子参与信号转导,调控动物采食、氧化还原、免疫、代谢及繁殖等生理过程。目前,锌在饲料中应用的形式主要有无机、有机以及纳米锌等,不同形式锌的生物学效价存在差异。饲粮锌与猪采食、抗氧化、免疫、代谢及繁殖等生理功能密切相关,随着猪不同生理阶段营养需求的变化,锌的需要量也不同,此外,饲粮锌的水平及来源不同对猪生理活动的调控及应用效果也存在差异。本文旨在为微量元素锌在猪养殖中的深度发掘提供理论参考,推动中国猪养殖产业的健康发展。     

热应激影响动物生殖的表观遗传学机制研究进展

随着全球温室效应剧增,夏季高温作为一种热应激源对动物生殖产生越来越大的影响,对世界各国的畜牧生产带来严重损失,因此,亟需对热应激影响动物生殖的机制进行深入研究。同时,越来越多的报道指出,在动物生殖的诸多生理过程中,表观遗传机制起到广泛而又重要的作用。基于此,文章总结了近期国内外热应激影响动物生殖的表观机制的研究进展,以便为解决实际生产中的问题提供理论支持。     

Physiological adaptations of small mammals to desert ecosystems

Adaptations of animals to the xeric environment have been studied in various taxonomic groups and across several deserts. Despite the impressive data that have been accumulated, the focus in most of these studies is mainly on the significance of one variable at a time. Here, we attempt to integrate between responses of several physiological systems, challenged by increasing diet and water salinity and extreme temperatures, acquired in different studies of thermo and osmo‐regulatory adaptations, of small rodents, to the xeric environment. Studies have shown differential thermoregulatory responses to increased dietary salinity, which were attributed to habitat and habits of the relevant species. In the thermoregulatory studies, a potential adaptive significance of low metabolic rate was demonstrated. From an evolutionary point of view, the most important adaptation is in the timing of reproduction, as it enables the transfer of genetic properties to the next generation in an unpredictable ecosystem, where reproduction might not occur every year. Results in this aspect show that increased dietary salinity, through an increase in vasopressin plasma levels, plays an important role as a regulator of the reproductive system. We assume that the amount of food existing in the habitat and the amount of reserves in the animal in the form of white adipose tissue are important for reproduction. Photoperiod affects all studied physiological responses, emphasizing the importance of pre‐acclimation to seasonal characteristics. We summarize the existing data and suggest neuro‐endocrine pathways, which have a central role in these adaptations by affecting thermoregulation, osmoregulation and reproduction to create the optimal response to xeric conditions. These hypotheses can be used as the basis for future studies.     

Follicular development in livestock: Influencing factors and underlying mechanisms

Livestock farming development has become increasingly important in recent years. It not only provides us with meat nutrition and pet feeding but also increases the economic value by providing numerous employment opportunities, which improves our life quality. The livestock farming development depends on successful animal reproduction. As a vital process in animal reproduction, folliculogenesis and its influencing factors as well as their underlying mechanisms need to be understood thoroughly. This review is aimed at summarizing the factors such as cellular processes, gene regulation, noncoding RNAs and other endocrine or paracrine regulatory factors that affect follicular development, and their underlying mechanisms of action in livestock in order to provide novel insights for future studies. The above factors were found as significant determinants influencing the follicular development in livestock through various signaling pathways.     

垂体促性腺激素表达的受体后信号转导机制

对促性腺激素释放激素(GnRH)作用机制的研究是一个重要领域。文章综述了国内外GnRH的研究进展,认为GnRH与受体(Rs)结合后,要通过一系列的信号转导,调节和控制促卵泡激素(FSH)和黄体生成素(LH)的合成和分泌。GnRH受体后信号转导途径主要是通过3大信号转导系统完成的:环磷酸腺苷(cAMP)信号转导系统、蛋白激酶C(PKC)信号转导系统和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导系统。cAMP信号转导通路和PKC信号转导通路都属于G蛋白偶联的信号通路,二者最后都要通过激活MAPK信号转导系统来完成调控。这为进一步研究GnRH作用机制提供了依据,同时讨论了存在的问题,并对下一步的研究方向做出展望。     

CREBRF基因及其功能研究进展

繁殖性状作为多基因控制的数量性状,受到多种转录调控因子、信号通路的共同调控,直接影响规模化养殖生产的经济效益,提高繁殖力已成为当今家畜遗传育种的重要目标之一。Luman/CREB3募集因子(LRF或CREBRF)是一种未折叠蛋白应答响应亮氨酸拉链转录因子,其在进化过程中保持稳定且具有保守的蛋白结构。近年来的研究发现,CREBRF基因在机体代谢、疾病治疗以及动物繁殖调控过程中发挥着重要功能。本文主要就CREBRF基因的发现与结构特征、表达规律及其与动物繁殖相关的研究进展进行综述,为深入挖掘CREBRF基因在动物机体中的生物学功能奠定基础。