基于Akt信号通路研究黄体期营养水平及静脉注射葡萄糖对湖羊卵泡发育的影响(2)
众多研究表明，营养水平、能量能够影响家畜卵泡发育。绵羊短期限饲引起发情延迟，长期限饲则引起乏情，黄体期进行短期补饲会直接影响卵泡的募集和选择，增加排卵期卵泡数[1]。作为生物体的主要能源物质，葡萄糖对卵泡发育的影响一直备受关注，山羊卵母细胞体外成熟系统的研究表明，葡萄糖代谢对卵母细胞核与胞质的成熟至关重要[2]；动物试验也显示，绵羊黄体期颈静脉注射葡萄糖5d增加了6-7mm大卵泡和2-3mm、3-4mm中卵泡的数量，即注射葡萄糖主要增加了大卵泡数，并能增加排卵数[3,4]。
Akt信号通路是一条参与细胞生长、增殖、分化调节的信号通路，也是机体内胰岛素-葡萄糖代谢机制的主要分子通路，胰岛素与胰岛素样生长因子与细胞膜上的受体结合后，使受体的多个酪氨酸残基被磷酸化而激活，激活后的受体依次磷酸化受体底物蛋白，然后再触发IA 型磷脂酰肌醇-3激酶(phospho-inositide3- kinase， PI3K)，进而磷酸化其底物 3- 二磷酸磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol- 4，5 -bisphosphate，PIP2)，使其转化为3，4，5- 三磷酸磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol-3，4，5-bisphosphate，PIP3)，PIP2和PIP3 仍留在膜上，可以募集下游分子丝/苏氨酸激酶(ser-ine threonine kinase， Akt)到细胞膜上，进而Akt激活。磷酸化的Akt细胞膜上释放出来，转移到细胞质、线粒体和细胞核内，磷酸化各种底物，引起通路下游分子的变化。
在通路下游，有些分子的变化可能通过营养效应或直接影响机体的繁殖性能，如mTOR通路、FoxO通路中的分子变化。2009年，Roa等发现mTOR的激活可以刺激青春期雌性大鼠LH的释放，且侧脑室慢性注射哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin complex 1，mTORC1)抑制剂会导致阴道开张的延迟和LH、E2水平的降低，并引发卵巢和子宫的萎缩[5,6]；近期研究关注在叉头框蛋白O1 (forkhead box protein O1，FoxO1)与卵巢颗粒细胞增殖过程的相关性，在中国荷斯坦奶牛卵巢卵泡细胞上进行的免疫组织化学定位研究显示，FoxO1的表达主要定位在初级卵泡、次级卵泡、成熟卵泡的颗粒细胞中[7]。在牛卵母细胞及颗粒细胞的体外培养中，添加糖原合成酶激酶3（Glycogen synthase kinase 3 ，GSK-3）抑制剂可以促进颗粒细胞扩散、增殖以及卵母细胞的成熟[8]。
Akt信号通路是胰岛素的主要下游分子通路，其通过对下游分子的活性调节，参与调控卵巢内的糖代谢过程，由此推测，Akt信号通路在卵泡葡萄糖代谢过程中起着极为重要的作用。因此，本研究拟以Akt信号通路为研究靶向，研究该信号通路在营养负平衡条件下通过外源性葡萄糖注射调控卵泡发育的作用机制，为进一步探索营养调控绵羊卵泡发育提供理论依据。
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