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胰岛素信号与葡萄糖转运在卵巢及卵巢周期功能中的作用

期刊:Biochem. J.DOI:10.1042/bcj20160124

本文档属于类型b,即一篇科学综述论文。以下是对该文档的学术报告:

作者及期刊信息

本文由Joëlle Dupont和Rex J. Scaramuzzi撰写,分别来自法国图尔大学的UMR 7247生理学、繁殖与行为研究中心和英国皇家兽医学院的比较生物科学系。文章于2016年发表在《Biochemical Journal》期刊上,题为《Insulin signalling and glucose transport in the ovary and ovarian function during the ovarian cycle》。

主题及背景

本文综述了胰岛素信号传导和葡萄糖转运在卵巢功能中的作用,特别是在卵巢周期中的调节机制。胰岛素作为一种重要的代谢激素,不仅在外周组织(如脂肪、肌肉和肝脏)中发挥关键作用,还在卵巢中通过多种细胞内信号通路调节卵泡发育、卵母细胞成熟和卵巢激素分泌。文章旨在探讨胰岛素及其介导的葡萄糖转运如何影响卵巢功能,并分析其与促卵泡激素(FSH)和促黄体生成素(LH)信号通路的相互作用。

主要观点及论据

1. 胰岛素信号通路在卵巢中的作用

胰岛素通过其受体(IR)激活多种细胞内信号通路,包括PI3K/AKT和MAPK通路。这些通路在卵巢的颗粒细胞、卵泡膜细胞和卵母细胞中均有表达,并与FSH和LH信号通路相互作用,从而调节卵巢功能。例如,胰岛素通过PI3K/AKT通路促进葡萄糖转运,同时抑制细胞凋亡,支持卵泡的发育和存活。文章详细描述了这些信号通路的分子机制及其在卵巢中的具体功能。

2. 葡萄糖在卵巢中的转运与代谢

葡萄糖是卵巢细胞的重要能量来源,其转运通过葡萄糖转运蛋白(GLUTs)介导。不同GLUTs在卵巢中的表达具有物种和组织特异性。例如,GLUT1和GLUT4在绵羊卵泡中表达,而GLUT1、GLUT3和GLUT4在牛黄体和卵泡中均有表达。葡萄糖的转运和代谢受卵巢内激素环境(如雌激素、IGF-I和白细胞介素-1β)的调节,并与卵泡发育和排卵密切相关。

3. 胰岛素与FSH/LH信号通路的交叉作用

胰岛素与FSH和LH信号通路在卵巢中存在复杂的交叉作用。例如,胰岛素通过AKT1增强FSH刺激的类固醇生成,而FSH通过AKT1增强胰岛素介导的葡萄糖转运。此外,胰岛素和LH在卵泡膜细胞中协同作用,促进雄激素的生成。这些交叉作用在卵泡发育的不同阶段具有特定的功能意义。

4. 胰岛素增敏药物对卵巢功能的影响

文章还讨论了胰岛素增敏药物(如二甲双胍和罗格列酮)对卵巢功能的影响。二甲双胍通过激活AMPK(AMP依赖的蛋白激酶)改善胰岛素敏感性,并直接调节卵巢类固醇生成。罗格列酮作为PPARγ(过氧化物酶体增殖物激活受体γ)的配体,促进颗粒细胞的分化和孕酮的分泌。这些药物在治疗多囊卵巢综合征(PCOS)和改善生育能力方面具有潜在应用价值。

5. 葡萄糖的额外信号功能

除了作为能量来源,葡萄糖还可能通过AMPK和己糖胺途径发挥信号功能。例如,葡萄糖通过AMPK调节卵巢细胞的代谢和存活,而己糖胺途径的终产物UDP-N-乙酰葡萄糖胺可调节基因表达,影响卵巢功能。

文章的意义与价值

本文系统地总结了胰岛素和葡萄糖在卵巢功能中的作用及其与FSH/LH信号通路的相互作用,为理解卵巢生理和病理机制提供了重要理论依据。此外,文章还探讨了胰岛素增敏药物在改善卵巢功能和治疗生育障碍中的潜在应用,为相关疾病的临床治疗提供了新的思路。

亮点

  1. 全面综述了胰岛素信号通路和葡萄糖转运在卵巢中的分子机制。
  2. 详细分析了胰岛素与FSH/LH信号通路的交叉作用及其在卵泡发育中的功能意义。
  3. 探讨了胰岛素增敏药物对卵巢功能的影响及其在临床治疗中的应用潜力。
  4. 提出了葡萄糖在卵巢中除能量代谢外的信号功能,为未来研究提供了新的方向。
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