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哺乳动物卵子发生是精密而复杂的调控过程,是众多信号和营养物质协同合作的结果。作为最基本单位的卵泡在卵子发生过程理所应当地成为了研究的焦点,卵泡微环境因此显得尤为重要。颗粒细胞-卵母细胞之间的对话早已为科学家们所熟知,两种细胞间的交流贯穿卵子发生的整个过程。卵源性旁分泌因子是颗粒细胞-卵母细胞相互作用的一种非常重要的交流方式。在排卵前LH峰后的短暂时间内会发生众多生物学事件——卵丘扩展和卵母细胞恢复减数分裂(GVBD)。其中,LH触发的一系列级联反应中可能与MTOR信号通路有着某种密切联系,但目前仍未明确。为了深入了解颗粒细胞-卵母细胞相互作用调控机制,本研究第一部分从卵丘细胞整体转录组出发,逐步分析hCG-EGF-卵母细胞GDF9:BMP15对卵丘细胞基因表达的调控,紧接着在mRNA和蛋白水平对其进行深入细致的分析验证。首先我们发现卵母细胞通过释放旁分泌因子来调控卵丘细胞中经EGFR介导的特定基因的表达,进一步实验发现,卵母细胞释放的旁分泌因子特别是G:B通过调控卵丘细胞内EGFR信号介导的相关基因表达进而促进卵丘细胞内一些重要生物学事件以及卵母细胞自身发育和成熟。在该实验研究进行同时,本课题组另外以实验利用Torin1抑制卵丘细胞MTOR通路发现其转录组变化与注射hCG小鼠的卵丘细胞转录组变化部分一致。为了进一步明确MTOR通路在卵丘细胞中生物学作用,我们通过Torin1处理COC,发现抑制卵丘细胞MTOR通路后,促进了卵丘扩展和GVBD;检测LH峰后短时间内卵泡中MTOR信号通路激活情况,我们发现此时该通路表现为时间空间特异性变化;此外,体外抑制MTOR通路后短时间内促进了编码卵丘扩展(Has2、Ptgs2、Ptx3和Tnfaip6)和编码EGF样生长因子(Areg、Ereg和Btc)的相关基因的表达,同时还抑制Npr2的表达,以促进卵母细胞恢复减数分裂;抑制MTOR通路除了能够促进/抑制以上基因表达之外,还能激活P-ERK1/2通路。另外,分析基因型为MTORF/F;Amhr2-/Cre,条件性敲除小鼠,该模型小鼠表现为排卵正常,但卵母细胞发育潜能降低,IVF后囊胚率较对照组显著降低;其卵泡发育与是否COC提前自发成熟尚有待研究,导致该模型小鼠产生这种表型的原因也有待进一步分析。以上研究表明,颗粒细胞-卵母细胞调控环路在排卵前LH峰后的短暂时间内有着不可替代的作用,卵母细胞释放旁分泌因子促进卵丘细胞特定基因的表达,这些件与卵母细胞成熟密切相关。此阶段LH峰触发卵泡中MTOR信号通路的时空动态变化,抑制MTOR信号通路是排卵的始动因素,因为它促进了卵丘扩展和卵母细胞GVBD,可能正因能够提前促使排卵致使卵母细胞发育潜能受损,小鼠表现为生育力下降。