小鼠乳腺中胰岛素样生长因子家族的表达和作用

论文摘要

出生后乳腺发育要经历青春期、妊娠期、泌乳期、退化期多个时期，在这期间乳腺的结构和功能都将发生很大变化，乳腺实质组织和脂肪组织剧烈变化。脂肪组织是乳腺不可缺少的组成部分，它在乳腺中不仅起着结构支架作用，还能通过旁分泌途径影响乳腺实质的发育，乳腺实质也能合成、分泌生长因子影响脂肪组织的变化。胰岛素样生长因子家族包括胰岛素样生长因子（insulin-like growth factors，IGFs）、胰岛素样生长因子受体（insulin-like growthfactor receptor，IGFR）和胰岛素样生长因子结合蛋白（insulin-like growth factor bindingproteins，IGFBPs），在乳腺发育过程中对实质组织和脂肪组织都起着重要作用。由于胰岛素样生长因子家族成员对乳腺生长和泌乳调控的重要作用，了解它们的表达规律和作用对于揭示乳腺发育和泌乳机理，运用各种（遗传和营养）手段实现对乳腺发育和乳腺功能的调控，保证乳腺健康，提高产奶动物生产水平与效率具有重要的学术理论和生产实际意义。 本研究选取正常小鼠乳腺组织各个发育时期的若干时点进行研究。对乳腺脂肪组织染色结果显示：小鼠乳腺发育过程中脂肪组织经历多次结构和功能变化，青春期、妊娠期、退化期最为显著；青春期，脂肪细胞分布在导管树周围，大的脂肪细胞开始分化为前成脂肪细胞；妊娠期，实质组织取代脂肪组织成为乳腺的主体成分，腺泡腔内出现脂滴；泌乳期，腺泡腔内存在许多大小不一的脂滴；退化期，前成脂肪细胞重新分化成为大的脂肪细胞，脂肪组织重新成为乳腺的主体成分。采用间接免疫荧光的双重染色方法，通过激光扫描共聚焦显微技术检测乳腺中IGFs、IGFR及IGFBPs的表达，并进行定量定位研究，同时对各时期的cyclinD1和PAI-1表达也进行了检测。检测结果显示：（1）IGF-Ⅰ分布在导管和腺泡上皮细胞、脂肪细胞的胞质区域和基质，主要在青春期和妊娠期初期表达，对促进未成熟乳腺导管发育和小叶腺泡形成有重要作用，对维持泌乳有一定影响；（2）IGF-Ⅱ在导管和腺泡上皮细胞基底膜侧特异表达，促进导管形态发生，尤其对妊娠期小叶腺泡形成和分化有显著作用，在泌乳乳腺大量表达，表明它具有启动和维持泌乳的作用；（3）IGF-IR分布于导管和腺泡上皮细胞、脂肪细胞和基质，尤其在妊娠期和泌乳期后期高水平表达，介导IGFs促进导管和腺泡发育、维持泌乳的作用：（4）IGFBP-5低水平表达，分布于脂肪细胞胞质区域和基质，在一些导管和腺泡上皮细胞胞质也检测到IGFBP-5；青春期初期以较高水平表达来调节IGFs作用，强制退化乳腺IGFBP-5表达水平增强，在腺泡上皮细胞的顶膜侧和基底膜侧不均匀表达，能够启始乳腺的退化，通过上调纤溶酶活性促进乳腺组织重建，但在体内不能通过结合PAI-1来实现这些作用；（5）PAI-1表达稳定，但在脂肪组织变化显著的青春期初期、妊娠期初期和退化期启始阶段明显上调；主要在脂肪细胞和乳腺上皮细胞表达，调控脂肪细胞分化和乳腺组织重建。（6）cyclin D1存在于导管和腺泡上皮细胞、脂肪细胞和基质：cyclin D1在青春期、妊娠期、泌乳期的启始阶段以及泌乳期后期和强制退化期表达显著：cyclin D1的表达是乳腺细胞由静止状态重新进入细胞周期，进而对各种生长分化调控信号作出应答的先决条件。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 激素、生长因子与乳腺发育和泌乳
• 1.1.1 激素调控乳腺发育和泌乳
• 1.1.2 生长因子调控乳腺发育和泌乳
• 1.2 IGF家族研究进展
• 1.2.1 IGFs
• 1.2.2 IGFR
• 1.2.3 IGFBPs
• 1.3 细胞周期与乳腺的发育和泌乳
• 1.3.1 细胞周期
• 1.3.2 乳腺发育和泌乳过程中的细胞周期调节
• 1.4 研究的目的和意义
• 1.4.1 研究的主要内容
• 1.4.2 研究的目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 小鼠乳腺发育过程中脂肪组织的变化
• 2.1.1 材料和仪器
• 2.1.2 动物分组与组织获取
• 2.1.3 乳腺切片的制备
• 2.1.4 脂肪组织染色观察
• 2.2 小鼠乳腺IGFs、IGF-IR、IGFBP-5、PAI-1、cyclin D1的检测
• 2.2.1 材料和仪器
• 2.2.2 动物分组与组织获取
• 2.2.3 乳腺切片的制备
• 2.2.4 免疫荧光与激光扫描共聚焦显微技术检测
• 3 结果
• 3.1 小鼠乳腺发育过程中脂肪组织的变化
• 3.1.1 青春期小鼠乳腺中脂肪组织的变化
• 3.1.2 妊娠期小鼠乳腺中脂肪组织的变化
• 3.1.3 泌乳期和自然退化小鼠乳腺中脂肪组织的变化
• 3.1.4 强制退化小鼠乳腺中脂肪组织的变化
• 3.2 小鼠乳腺IGFs、IGF-IR、IGFBP-5、PAI-1、cyclin D1的表达
• 3.2.1 小鼠乳腺IGF-Ⅰ的表达
• 3.2.2 小鼠乳腺IGF-Ⅱ的表达
• 3.2.3 小鼠乳腺IGF-IR的表达
• 3.2.4 小鼠乳腺IGFBP-5的表达
• 3.2.5 小鼠乳腺PAI-1的表达
• 3.2.6 小鼠乳腺cyclin D1的表达
• 4 讨论
• 4.1 IGF-Ⅰ在小鼠乳腺中的表达与作用
• 4.2 IGF-Ⅱ在小鼠乳腺中的表达与作用
• 4.3 IGF-IR在小鼠乳腺中的表达与作用
• 4.4 IGFBP-5在小鼠乳腺中的表达与作用
• 4.5 PAI-1在小鼠乳腺中的表达与作用
• 4.6 cyclin D1在小鼠乳腺中的表达与作用
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读博士学位期间发表的论文