Механизмы задержки и возобновления мейоза в ооците

Нахождение ооцита в состоянии задержки мейоза осуществляется благодаря наличию специфических механизмов. До своего полного созревания ооцит принципиально не готов к мейозу, но после приобретения созревшим ооцитом мейотической компетентности в сохранении его в профазе I мейотического деления, по крайней мере частично, принимают участие клетки кумулюса.

Хорошо известно, что зрелые ооциты, будучи отделенными от окружающих их кумулюсных клеток, возобновляют мейоз спонтанно, независимо от стимулов ЛГ. Хотя сигнал, регулирующий мейотическое деление, пока еще не идентифицирован, понимание сигнального каскада, находящегося внутри ооцитарного компартмента, стало намного более понятным.

Стимулирующий гетеротримерный G-связанный рецептор-3 к гуанозинтрифосфатсвязывающему белку (GPR3) экспрессируется на плазматической мембране ооцита, его считают медиатором кумулюсной регуляции задержки мейоза. Однако GPR3 также обладает активностью, не зависимой от ЛГ и кумулюсных клеток. Иллюстрацией роли GPR3 служит тот факт, что на препаратах яичников самок GPR3-/--мышей стадии мейоза, следующие за профазой I, видны в интактных ранних антральных фолликулах, при отсутствии стимуляции ЛГ или роста кумулюса.

Инактивация Gs с помощью микроинъекции специфических анти-Gs-антител в ооцит интактного фолликула позволяет ооциту возобновить мейоз, даже если кумулюсные клетки находятся в комплексе с ним. GPR3 поддерживает активность Gs за счет стимуляции аденилатциклазы и создания высоких концентраций цАМФ, в свою очередь поддерживающих активность РКА. Для создания высокого содержания цАМФ необходима изоформа аленилатциклазы-3, экспрессируемой ооцитами.

Действуя на заключительном этапе цепи «GPR3 -> Gs -> цАМФ -> РКА», РКА-зависимое фосфорилирование субстратных протеинов, вероятно, ингибирует возобновление мейоза посредством пока неизвестных механизмов, включающих угнетение активности фактора, поддерживающего М-фазу (M-phase promoting factor — MPF). Это область для дальнейших исследований.

мейоз в ооците

Возобновление мейоза в ооците

В то время как ЛГ запускает овуляцию посредством воздействия на кумулюсные клетки и выход ооцита из профазы I, возобновление и завершение мейоза могут в значительной степени регулироваться самим зрелым ооцитом. Для возобновления мейоза необходимы снижение количества внутриклеточного цАМФ и активация MPF. Снижение образования и интенсификация распада цАМФ в ооците, по-видимому, способствует возобновлению мейоза.

Уменьшение синтеза цАМФ опосредуется ингибирующим G-протеином, который в свою очередь активируется экспрессируемым в ооцитах GPCR, называемым лейциннасыщенным повторсодержащим G-протеинсвязанным рецептором 8 (leucine-rich repeat-containing G-protein-coupled receptor 8 - LGR8). Роль ЛГ в возобновлении мейоза объясняется этим LGR8-опосредуемым уменьшением содержания цАМФ, так как LGR8 стимулируются ИФР-3, который экспрессируется и секретируется клетками theca яичника в ответ на воздействие ЛГ.

Деградация и инактивация цАМФ в ооците опосредуется экспрессируемым здесь же представителем семейства фосфодиэстераз циклических нуклеотидов, PDE3A. Ооциты стадии герминативного пузырька, полученные у РDЕ3А-/--мышей, неспособны к возобновлению мейоза in vivo и остаются в этой стадии даже после овуляции. Мейоз не возобновляется и после того, как зрелые ооциты этой стадии отделяются от кумулюсных клеток и культивируются in vitro. Таким образом, на моделях мышей с инактивацией генов GPR3 и PDE3A показана их важная роль в регуляции мейоза.
Что еще более важно, эти экспериментальные модели также доказывают, что овуляция и возобновление мейоза, хотя обычно и происходят одновременно, являются независимыми процессами с разными механизмами регуляции.

Учебное видео: мейоз и его фазы

Видео мейоза и его фазы

Источник: http://meduniver.com
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Похожее