C/EBPβ通过p300介导的染色质可及性调控NTRK信号通路维持卵巢储备建立的作用机制

本研究揭示了转录因子C/EBPβ在卵巢储备建立过程中的关键调控作用。研究人员通过多组学技术发现C/EBPβ通过促进组蛋白乙酰化酶p300表达，增强Furin等NTRK信号通路核心基因的染色质可及性，从而调控原始卵泡形成。该研究为理解女性生殖寿命决定机制提供了新视角，对原发性卵巢功能不全等疾病的机制研究具有重要意义。

　　

在雌性哺乳动物的生殖生命周期中，原始卵泡池（又称卵巢储备）是功能性卵子的唯一来源。这一重要的生殖资源在胚胎期形成后便不再更新，其数量直接决定女性的生殖寿命。然而，关于卵巢储备建立的分子机制，特别是转录因子在这一过程中的调控作用，仍存在许多未知。

近年来研究发现，多个关键调控因子和信号通路在原始卵泡形成过程中发挥重要作用，包括JNK、TGF-β、SRSF1、E-钙粘蛋白和SF-1等。然而，卵巢储备建立和卵母细胞命运决定的分子机制仍不完全清楚。CCAAT/增强子结合蛋白β（C/EBPβ）作为bZIP类转录因子家族成员，在成年卵巢颗粒细胞中广泛表达，但其在早期卵巢发育中的作用尚不明确。

在这项发表于《Communications Biology》的研究中，张霄原等人通过综合运用分子生物学、细胞生物学和表观遗传学等多学科技术方法，揭示了C/EBPβ在卵巢储备建立中的关键作用。研究人员使用小鼠模型（E16.5、PD0、PD3时间点）、体外卵巢培养系统、RNA干扰技术、ATAC-seq染色质可及性分析、CUT&RUN-qPCR技术、免疫共沉淀和免疫荧光染色等方法，系统研究了C/EBPβ在原始卵泡形成过程中的表达模式和功能机制。

Expression pattern of C/EBPβ during establishment of ovarian reserve

研究发现，在原始卵泡形成过程中，C/EBPβ在生殖细胞中的表达显著增强，并伴随着核转位现象。通过分析E16.5、PD0和PD3三个连续时间点，研究人员发现随着生殖细胞巢向卵泡的发育，C/EBPβ在生殖细胞核中的表达增强且发生核转位。多物种进化发育分析显示，Cebpb在小鼠、人类、兔子、鸡和负鼠五个物种的原始卵泡组装阶段均高表达，而同一家族的Cebpa表达水平很低或未被检测到，表明Cebpb在卵巢储备建立阶段具有显著的物种保守性。

C/EBPβ is required for normal PF formation in mice

通过构建体外基因敲低模型，研究人员发现C/EBPβ敲低导致卵巢中原始卵泡比例下降，但不影响生殖细胞数量。C/EBPβ缺失抑制了原始卵泡形成关键因子Nobox、Lhx8和Sohlh1的表达，表明C/EBPβ对卵巢储备的建立至关重要。

C/EBPβ is a transcriptional regulator of histone acetylase p300

机制研究表明，C/EBPβ结合组蛋白乙酰化酶编码基因Ep300的启动子区域促进其表达。C/EBPβ敲低显著减弱p300表达，而p300在原始卵泡形成过程中呈现与C/EBPβ相似的表达模式。p300敲低同样抑制原始卵泡形成，降低Nobox、Lhx8和Sohlh1表达水平，表明p300作为C/EBPβ的下游因子在原始卵泡形成中发挥作用。

p300 enhanced NTRK signaling through chromatin accessibility during establishment of ovarian reserve

ATAC-seq分析显示，p300敲低组启动子区域在总富集信号中的比例降低，共鉴定出13个上调差异可及区域和127个下调差异可及区域，其中76.47%的差异可及区域集中在启动子区域。联合分析发现，p300通过影响启动子区域染色质可及性调控基因表达，主要影响神经突起导向、神经营养因子信号和细胞生长调控等通路。研究人员重点关注NTRK信号通路核心基因Furin、Pcsk6和Rapla，这些基因的染色质可及性和表达水平在p300敲低后显著降低。

值得注意的是，Furin编码的蛋白酶能将神经生长因子（NGF）前体转化为活性NGF。基于Cistromic调控数据，C/EBPβ显示与Furin启动子区域有强结合活性。实验证实p300敲低后C/EBPβ与Furin启动子的结合减弱，且p300本身也能结合Furin启动子区域。FURIN敲低损害LHX8和SOHLH1表达，抑制原始卵泡形成，但不影响生殖细胞数量，表型与C/EBPβ或p300缺失相似。

Activation of the neurotrophin receptor safeguards ovarian reserve against detrimental effects induced by p300 inhibition

通过构建体内p300抑制（使用姜黄素）和NGF信号激活（使用B-355252）小鼠模型，研究发现p300抑制降低妊娠小鼠产后血清NGF水平，而激活NTRK信号能缓解这种抑制效应。新生小鼠血清NGF水平在卵巢储备建立期间持续升高，与卵巢中C/EBPβ和p300的表达趋势相似。NTRK激活恢复p300抑制导致的原始卵泡形成关键因子表达下降，表明NTRK信号作为p300的下游效应子，其激活能保护卵巢储备免受p300抑制的不利影响。

Nuclear translocation of C/EBPβ is regulated by the JNK signaling

研究发现C/EBPβ磷酸化水平在原始卵泡形成过程中增加。JNK抑制剂SP600125处理有效降低C/EBPβ Thr188位点磷酸化水平，但不影响其总蛋白量。JNK抑制后p300表达显著降低，FURIN表达也受影响。组织学结果显示JNK抑制抑制原始卵泡形成，并显著改变C/EBPβ的亚细胞定位和表达模式。JNK抑制后C/EBPβ核内强阳性信号减弱，胞浆阳性信号增加，C/EBPβ核转位过程被阻断。

Lamin B1 functions as a regulator of C/EBP nuclear translocation

JNK抑制后，C/EBPβ与核纤层蛋白Lamin B1的共定位显著增强，表明磷酸化水平降低导致C/EBPβ被困在核纤层无法完成核转位过程。Co-IP实验显示C/EBPβ与Lamin B1存在蛋白相互作用，且这种相互作用在C/EBPβ去磷酸化后增强。这些结果表明Lamin B1作为C/EBPβ进入核内的"看门人"分子，协调C/EBPβ转录活性的空间效应依赖调控与其磷酸化水平。

研究结论表明，C/EBPβ是卵巢储备建立的关键调控因子，通过时间和空间效应共同增强其转录活性，特别是由Lamin B1协调的核转位和自身蛋白磷酸化。增强的C/EBPβ转录活性通过增加p300介导的染色质可及性，促进NTRK信号通路来维持卵巢储备建立。该研究首次报道C/EBPβ通过p300介导的染色质可及性调控NTRK信号通路，在卵巢储备建立中发挥关键作用，为理解转录因子与表观遗传交叉对话机制提供了独特见解。

这些发现不仅深化了对卵巢发育生物学的基本认识，也为原发性卵巢功能不全等生殖系统疾病的诊断和治疗提供了新的分子靶点和理论依据。特别是针对C/EBPβ-p300-NTRK信号轴的研究，可能为女性生殖衰老的干预和生育力保护提供新的策略。