雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展课件.ppt

雌性哺乳动物促黄体素雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展受体的研究进展AdvancementAdvancement ofof Luteinizing Luteinizing HormoneHormone ReceptorinReceptorin in in FemaleFemale MammalMammal雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展•引言引言•LHR的的结结构构和和分布分布 •LHR基因基因结结构构•LHR在卵巢中的表达在卵巢中的表达•结语结语雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展引言引言• 促黄体素受体（促黄体素受体（Luteinizing Hormone Recepter，，LHR），即），即LH受体，是与受体，是与G蛋白偶蛋白偶联的在哺乳动物生殖过程中起重要作用的糖蛋联的在哺乳动物生殖过程中起重要作用的糖蛋白激素受体超家族中的一员白激素受体超家族中的一员LH通过与靶细通过与靶细胞上的胞上的LHR结合，激活腺苷酸环化酶系统，引结合，激活腺苷酸环化酶系统，引起甾体激素的合成与分泌，参与哺乳动物受精起甾体激素的合成与分泌，参与哺乳动物受精卵着床、性腺发育及功能活动的调节卵着床、性腺发育及功能活动的调节雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展LHRLHR的结构的结构• LHR属于属于G蛋白偶蛋白偶联联受体（受体（Gprotein- coupled receptor，，GPCR）超家族中的糖蛋）超家族中的糖蛋白受体白受体亚亚家族成家族成员员，，LHR的的cDNA编码编码一个一个分子量分子量为为75kDa、含、含674个氨基酸的糖蛋白个氨基酸的糖蛋白雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• LHR为为G蛋白偶蛋白偶联联型受体型受体，，LHR具有具有7个个跨膜区跨膜区，，4个个胞胞质质区区以及由以及由3个个环环状区状区和和N端端组组成的成的细细胞外区胞外区• LHR由两个功能由两个功能单单位位组组成成：：细细胞外的胞外的激素激素结结合域合域和和锚锚定定单单元元（（anchoring unit））。

细细胞外胞外域含域含341氨基酸，氨基酸，对对LH或或hCG有高的有高的亲亲和力锚锚定定单单元由元由7个跨膜（个跨膜（transmembrane，，TM））胞胞浆浆模件（模件（module）构成）构成，，具有信号具有信号转导转导和和G蛋白偶蛋白偶联联功能功能雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展附图附图 LHR结构模式图结构模式图细胞外区细胞外区跨膜区跨膜区环状区环状区胞质区胞质区激素结合域激素结合域锚定单元锚定单元雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• LHR的的细细胞外域有胞外域有6个潜在的糖基化位点个潜在的糖基化位点，，7个跨个跨膜螺旋膜螺旋被被3个个细细胞内胞内环环（（IL）和）和3个个细细胞外胞外环环（（EL））连连接接细细胞外域主要特征胞外域主要特征为为具有具有大约大约14个不完全重复富个不完全重复富含含亮氨酸亮氨酸序列序列（（LRR））每一个序列大约含有每一个序列大约含有25个氨个氨基酸残基，其功能是负责结合基酸残基，其功能是负责结合LH该区域具有结合激该区域具有结合激素与跨膜区发生反应并介导信号传导的特性跨膜螺素与跨膜区发生反应并介导信号传导的特性跨膜螺旋具有结合旋具有结合G蛋白特性蛋白特性雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 研究发现，研究发现，LHR、、FSHR和和TSHR具有具有类类似似富含富含Leu重复（重复（LRR）） ，重复基序均含有，重复基序均含有N端的端的Cys域域。

在外在外显显子子2~8间间，，这这3种受体的种受体的LRR区域有区域有43%的同源性的同源性；；但但N端和端和C端的氨端的氨基酸序列同源性下降，表明基酸序列同源性下降，表明这这些区域与激素特些区域与激素特异性有关异性有关雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• LHR细细胞内胞内C末端部分末端部分（胞内区）（胞内区）由由69个个氨基酸氨基酸组组成，成，是发生磷酸化作用的部位是发生磷酸化作用的部位位于位于LHR尾端的两个同源基序尾端的两个同源基序（（DSLL或或GTALL））可使可使内吞化内吞化的激素的激素-受体复合物由分解途径受体复合物由分解途径转转向向再利用途径再利用途径• 研究发现，研究发现，在在LHR细细胞内胞内C末端，大鼠有末端，大鼠有1个个PKC磷酸化共有位点，猪有磷酸化共有位点，猪有2个共有位点和个共有位点和1个潜在的氨酸激个潜在的氨酸激酶酶磷酸化位点磷酸化位点雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展LHRLHR的分布的分布• LHR主要分布于性腺主要分布于性腺组织组织，即分布于睾丸，即分布于睾丸Leydig细细胞胞、卵巢、卵巢颗颗粒粒细细胞胞和和黄体黄体细细胞胞。

LHR在胎儿卵巢上没有在胎儿卵巢上没有检测检测到，但表达于出生早期到，但表达于出生早期LHR也分布在大鼠前列腺、正常乳腺表皮也分布在大鼠前列腺、正常乳腺表皮细细胞、胞、恶恶性乳房性乳房损伤损伤、、恶恶性乳房性乳房肿肿瘤及几个癌瘤及几个癌细细胞系胞系（（T47D、、MCF7和和ZR75））雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展LHRLHR基因结构基因结构 • LHR基因基因编码编码区由区由11个外个外显显子和子和10个内含个内含子子组组成成，，1~10外外显显子子编码编码5′非翻非翻译译区和大部分区和大部分细细胞外域，外胞外域，外显显子子11编码编码包含一个包含一个44氨基酸残氨基酸残基片段的基片段的细细胞外域、跨膜域及其胞外域、跨膜域及其连连接接环环、、细细胞胞浆浆尾和尾和3′侧侧翼区翼区 雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 11个外个外显显子被子被10个内含子分隔个内含子分隔，，跨越跨越70kb外外显显子子2~8和和10大小相似，有大小相似，有69-81个碱基个碱基对组对组成，外成，外显显子子1和和9有近有近200个碱基个碱基对组对组成，外成，外显显子子11则则由由1000个以上的碱基个以上的碱基对组对组成成• 外显子外显子3和和8是螺旋结构时，外显子是螺旋结构时，外显子1、、2、、4~6和和9是是β结构结构雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 外显子外显子1编码编码5′侧翼区，人、大鼠和猪的信侧翼区，人、大鼠和猪的信号肽及在号肽及在FSH和和TSH均保守的均保守的4个个Cys残基。

残基2~8外显子富含外显子富含Leu的重复，基序是由以的重复，基序是由以70bp的的间隔部位插入内含子所形成的基因组编码间隔部位插入内含子所形成的基因组编码 雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 通过通过Kytodoplittle亲水性、表面分布概率、亲水性、表面分布概率、抗原指数和糖化为点分析发现外显子抗原指数和糖化为点分析发现外显子1、、3、、5~10至少部分位于表面，而外显子至少部分位于表面，而外显子2可能还有可能还有4是隐蔽性的大鼠、小鼠、猪和人是隐蔽性的大鼠、小鼠、猪和人LHR的基因的基因在外显子在外显子/内含子内含子/外显子连接处的外显子连接处的DNA顺序极顺序极其相似，说明这些哺乳动物其相似，说明这些哺乳动物LHR基因可能出于基因可能出于相同的进化过程中相同的进化过程中雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展 LHRLHR在卵巢中的表达在卵巢中的表达 • FSH可可诱导诱导LHR的表达，但主要由的表达，但主要由LH本本身所身所诱导诱导对对于去垂体的于去垂体的动动物，用物，用GH或或GH与与PRL相相结结合，可促合，可促进进LHR表达和阻止去垂体后表达和阻止去垂体后LHR的消失。

的消失LH的脉冲性的脉冲性释释放能放能维维持持Leydig细细胞的胞的LHR和和类类固醇激素合成固醇激素合成酶酶的水平的水平然而，然而，内源性或内源性或实验实验性的性的LH水平的升高，可水平的升高，可导导致致LHR下下调调和和对对激素信号的脱敏作用激素信号的脱敏作用 雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 人人LHR外显子外显子10的编码序列对受体在原生的编码序列对受体在原生质膜的表达是重要的质膜的表达是重要的• 外显子外显子9中的中的Cys257、、Cys258，，EL1中的中的 Cys321、、Cys331、、Cys417及外显子及外显子11中的中的Cys492对于受体的表面表达具有特殊作用，这对于受体的表面表达具有特殊作用，这些残基的突变导致些残基的突变导致LHR的细胞内滞留，但并不的细胞内滞留，但并不影响激素的结合在成年影响激素的结合在成年Leydig细胞，翻译效细胞，翻译效率及蛋白质稳定性决定受体水平率及蛋白质稳定性决定受体水平雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 在体内卵泡期及黄体期，在体内卵泡期及黄体期，LHR的一致性下的一致性下调，同稳定状态的受体调，同稳定状态的受体mRNA水平相关。

在大水平相关在大鼠黄体化卵巢及培养的猪黄体细胞上，受体的鼠黄体化卵巢及培养的猪黄体细胞上，受体的一致性下调也同一致性下调也同mRNA稳定性下降相关，但在稳定性下降相关，但在MA10细胞细胞，受体的下调与下降的，受体的下调与下降的LHR的转录的转录有关有关雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展 LHRLHR在腔前卵泡中的表达在腔前卵泡中的表达• Sokka和和O‘Shaughness等分别报道了等分别报道了LHR在卵泡发育早期就已存在在卵泡发育早期就已存在JiWu等研究发现等研究发现 LHR在体外发育的腔前卵泡中有一阶段性的表在体外发育的腔前卵泡中有一阶段性的表达达• 但是亦有很多研究结果表明，在小腔前卵但是亦有很多研究结果表明，在小腔前卵泡的颗粒细胞中泡的颗粒细胞中LHR的表达是可以忽略的的表达是可以忽略的雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展LHRLHR在有腔卵泡中的表达在有腔卵泡中的表达• 腔前卵泡发育至有腔卵泡以后，随着卵泡腔前卵泡发育至有腔卵泡以后，随着卵泡的发育长大，的发育长大，LHR得到了高度表达得到了高度表达• LHR的表达是与卵巢中其的表达是与卵巢中其mRNA水平平行水平平行相关的相关的雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• Abdennebi等通过对高产的等通过对高产的ROM羊羊和低产和低产的的IF羊羊研究发现，在小的有腔卵泡中，研究发现，在小的有腔卵泡中，LHRmRNA在内膜细胞中有清晰的表达，但在在内膜细胞中有清晰的表达，但在颗粒细胞中，仅检测到低水平的颗粒细胞中，仅检测到低水平的LHRmRNA;在大的有腔卵泡中，在大的有腔卵泡中，LHRmRNA水平在内膜细水平在内膜细胞和颗粒细胞中均有高度的表达胞和颗粒细胞中均有高度的表达雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• Bao等研究发现，在健康牛卵泡的颗粒细等研究发现，在健康牛卵泡的颗粒细胞中，胞中，LHR水平随着卵泡的增大而提高，且水平随着卵泡的增大而提高，且 LHRmRNA表达水平在卵泡发育的后期高于前表达水平在卵泡发育的后期高于前期。

对猪的研究发现，期对猪的研究发现，LHRmRNA在成熟卵泡在成熟卵泡的颗粒细胞和卵泡膜中均有高度表达；不成熟的颗粒细胞和卵泡膜中均有高度表达；不成熟卵泡中，仅在卵泡膜细胞中有少许表达这与卵泡中，仅在卵泡膜细胞中有少许表达这与卵泡发育的后期对促性腺激素的依赖由卵泡发育的后期对促性腺激素的依赖由FSH转转向向LH是相适应的是相适应的雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展LHRLHR在卵泡优势化过程中的表达在卵泡优势化过程中的表达• 卵泡优势化过程中，卵泡优势化过程中，LHR数量迅速增加数量迅速增加研究表明，在成年动物，研究表明，在成年动物，LHRmRNA水平在动水平在动情周期的颗粒细胞和黄体细胞中变化最为明显，情周期的颗粒细胞和黄体细胞中变化最为明显，这说明优势卵泡的选择与这说明优势卵泡的选择与LHRmRNA表达有很表达有很大关系大关系雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 另有发现，在卵泡的选择期，特别是在优另有发现，在卵泡的选择期，特别是在优势卵泡和次级卵泡生长速度特殊的分化期，优势卵泡和次级卵泡生长速度特殊的分化期，优势卵泡中具有较多的势卵泡中具有较多的LHR，并且其数目逐渐增，并且其数目逐渐增多。

这主要是因为多这主要是因为LH在卵泡优势化过程中发在卵泡优势化过程中发挥主导作用，因此与其相关的挥主导作用，因此与其相关的LHR水平必然逐水平必然逐渐升高当优势卵泡在黄体期优势化时，渐升高当优势卵泡在黄体期优势化时，LHR数目的增多，有利于数目的增多，有利于LH脉冲振幅的升高，从脉冲振幅的升高，从而保证了黄体期优势卵泡的后期生长而保证了黄体期优势卵泡的后期生长雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展LHRLHR在排卵过程中的表达在排卵过程中的表达• 对对猪的研究猪的研究发现发现，母猪的小卵泡中，母猪的小卵泡中LHR仅仅200~300个，而到排卵前的大卵泡就增加到个，而到排卵前的大卵泡就增加到10000个以上个以上• Yuan等和等和Bao等分等分别别在猪和牛的卵泡在猪和牛的卵泡发发育育中中证实证实了了LHRmRNA在排卵前大卵泡的在排卵前大卵泡的颗颗粒粒细细胞能特异地高度表达胞能特异地高度表达雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 研究说明研究说明，，LHR的增加就的增加就为颗为颗粒粒细细胞胞对对排排卵前卵前LH峰起反峰起反应应而引起的黄体化做好了准而引起的黄体化做好了准备备。

并且，并且，LHR数量的增加大大提高了卵泡数量的增加大大提高了卵泡对对LH的反的反应应性性因此因此，，卵泡能最卵泡能最终发终发育成熟和破裂育成熟和破裂排卵排卵雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展卵巢内分泌、自分泌和旁分泌对卵巢内分泌、自分泌和旁分泌对LHRLHR表达的调控作用表达的调控作用 • 研究发现研究发现LHR是由雌激素与是由雌激素与FSH协同诱导协同诱导形成的，形成的，LHR的分化反过来又增强卵泡雌激素的分化反过来又增强卵泡雌激素合成的能力，由此形成这一特定卵泡的良性循合成的能力，由此形成这一特定卵泡的良性循环；卵巢自分泌产生的环；卵巢自分泌产生的类胰岛素样生长因子类胰岛素样生长因子Ⅰ（（IGF-Ⅰ）可引起）可引起LHR数量的上升，以维持优数量的上升，以维持优势卵泡的发育势卵泡的发育雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展• 对大鼠和小鼠的研究发现，对大鼠和小鼠的研究发现，转化生长因子转化生长因子β（（TGF-β）和）和FSH可协同促进颗粒细胞表达可协同促进颗粒细胞表达LHR• 另外，优势卵泡自分泌产生的抑制素有增另外，优势卵泡自分泌产生的抑制素有增加自身加自身LHR分化和芳香化酶活性的能力，从而分化和芳香化酶活性的能力，从而促进自身进一步发育，而周围的非优势化卵泡促进自身进一步发育，而周围的非优势化卵泡由于缺乏抑制素造成的由于缺乏抑制素造成的LH分化而发生闭锁分化而发生闭锁雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展 结语结语• LHR是是LH发挥发挥功能的重要部位，在卵泡的功能的重要部位，在卵泡的优势优势化和排卵方面有重要的意化和排卵方面有重要的意义义，，在在动动物繁殖物繁殖方面的方面的有有重要作用重要作用。

LHR可能成可能成为为提高哺乳提高哺乳动动物排卵率，提高物排卵率，提高动动物繁殖率的重要目物繁殖率的重要目标标• 随着近几年随着近几年，，LHR在基因表达的在基因表达的调调控即在控即在卵巢中的表达得到了卵巢中的表达得到了进进一步研究，一步研究，这这将使将使LH在在动动物繁殖和疾病防治物繁殖和疾病防治领领域中域中应应用更加广泛用更加广泛 雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展雌性哺乳动物促黄体素受体的研究进展。