Механізми затримки і відновлення мейозу в ооциті

знаходження ооцита в стані затримки мейозу здійснюється завдяки наявності специфічних механізмів. До свого повного дозрівання ооцит принципово не готовий до мейозу, але після придбання дозрілим ооцитом мейотической компетентності в збереженні його в профазі I мейотичного поділу, принаймні частково, беруть участь клітини кумулюса.

Добре відомо, що зрілі ооцити, будучи відокремленими від оточуючих їх кумулюсних клітин, відновлюють мейоз спонтанно, незалежно від стимулів ЛГ. Хоча сигнал, який регулює мейотическое розподіл, поки ще не ідентифікований, розуміння сигнального каскаду, що знаходиться всередині ооцітарного компартмента, стало набагато зрозумілішим.

стимулюючий гетеротрімерний G-пов`язаний рецептор-3 до гуанозінтріфосфатсвязивающему білку (GPR3) експресується на плазматичній мембрані ооцита, його вважають медіатором кумулюсні регуляції затримки мейозу. Однак GPR3 також володіє активністю, незалежною від ЛГ і кумулюсних клітин. Ілюстрацією ролі GPR3 служить той факт, що на препаратах яєчників самок GPR3 - / - мишей стадії мейозу, наступні за Профазі I, видно в інтактних ранніх антральних фолікулах, при відсутності стимуляції ЛГ або зростання кумулюса.

інактивація Gs за допомогою мікроін`єкції специфічних анти-Gs-антитіл в ооцит интактного фолікула дозволяє ооцитом відновити мейоз, навіть якщо кумулюсні клітини знаходяться в комплексі з ним. GPR3 підтримує активність Gs за рахунок стимуляції аденілатциклази і створення високих концентрацій цАМФ, в свою чергу підтримують активність РКА. Для створення високого вмісту цАМФ необхідна изоформа аленілатціклази-3, експрессіруемим ооцитами.

Діючи на заключному етапі ланцюга «GPR3 -gt; Gs -gt; цАМФ -gt; РКА », РКА-залежне фосфорилювання субстратні протеїнів, ймовірно, пригнічує відновлення мейозу за допомогою поки невідомих механізмів, що включають пригнічення активності фактора, що підтримує М-фазу (M-phase promoting factor - MPF). Це область для подальших досліджень.

Відновлення мейозу в ооциті

У той час як ЛГ запускає овуляцію за допомогою впливу на кумулюсні клітини і вихід ооцита з профази I, відновлення і завершення мейозу можуть в значній мірі регулюватися самим зрілим ооцитом. Для відновлення мейозу необхідні зниження кількості внутрішньоклітинного цАМФ і активація MPF. Зниження освіти і інтенсифікація розпаду цАМФ в ооциті, мабуть, сприяє відновленню мейозу.

Зменшення синтезу цАМФ опосередковується ингибирующим G-протеїном, який в свою чергу активується експрессіруемим в ооцитах GPCR, званим лейціннасищенним повторсодержащім G-протеінсвязанним рецептором 8 (leucine-rich repeat-containing G-protein-coupled receptor 8 - LGR8). Роль ЛГ у відновленні мейозу пояснюється цим LGR8-опосередковуваного зменшенням вмісту цАМФ, так як LGR8 стимулюються ІФР-3, який експресується і секретується клітинами theca яєчника у відповідь на вплив ЛГ.

Деградація і інактивація цАМФ в ооциті опосередковується експрессіруемим тут же представником сімейства фосфодіестераз циклічних нуклеотидів, PDE3A. Ооцити стадії гермінативного бульбашки, отримані у РDЕ3А - / - мишей, нездатні до відновлення мейозу in vivo і залишаються в цій стадії навіть після овуляції. Мейоз не може бути поновлено і після того, як зрілі ооцити цієї стадії відокремлюються від кумулюсних клітин і культивуються in vitro. Таким чином, на моделях мишей з інактивацією генів GPR3 і PDE3A показана їх важлива роль у регуляції мейозу.
Що ще більш важливо, ці експериментальні моделі також доводять, що овуляція і відновлення мейозу, хоча зазвичай і відбуваються одночасно, є незалежними процесами з різними механізмами регуляції.