GPR30通过MEK/ERK信号通路调控猪卵母细胞自噬促进体外成熟的分子机制

本研究针对猪卵母细胞体外成熟(IVM)效率低下的问题，通过揭示G蛋白偶联受体30(GPR30)介导的MEK/ERK信号通路调控自噬的新机制，发现17β-雌二醇能显著提升GPR30表达，通过激活MEK/ERK通路增强自噬活性(LC3II/LC3I比值升高)，进而改善极体排出率(PB1)、卵丘扩展指数(CEI)及细胞器分布。该研究为哺乳动物生殖技术提供了重要理论依据。

　　

在规模化养猪业中，提高母猪繁殖力是产业发展的核心问题。卵母细胞体外成熟技术(IVM)作为辅助生殖的关键环节，其效率直接影响胚胎工程成功率。然而，猪卵母细胞体外成熟率长期低于体内水平，这主要归因于复杂的微环境调控机制尚未阐明。其中，雌激素受体GPR30（又称GPER）在多种哺乳动物卵母细胞中高度保守，但其在猪卵母细胞成熟中的具体作用机制仍存在知识空白。

山西农业大学的研究团队在《Theriogenology》发表的研究中，首次系统揭示了GPR30通过MEK/ERK信号通路调控自噬促进猪卵母细胞成熟的分子机制。研究采用Western blot检测蛋白表达动态，结合荧光染色评估细胞器分布，并运用特异性抑制剂Trametinib和FR 180204阻断信号通路，通过LC3II/LC3I和SQSTM1(p62)等自噬标志物定量分析自噬流。

关键研究发现：

1. GPR30表达时序特征：发现17β-雌二醇处理24小时可显著提升GPR30表达，此时段成为后续实验的关键窗口期。
2. 形态学改善证据：17β-雌二醇组使PB1率提升1.5倍，CEI增加40%，线粒体和内质网正常分布率显著改善，这些效应可被GPR30拮抗剂G15逆转。
3. 自噬调控机制：MEK/ERK抑制剂处理导致LC3II/LC3I比值下降60%，证实该通路是GPR30调控自噬的核心枢纽。
4. 功能验证：MEK/ERK通路抑制后，17β-雌二醇对核质成熟的促进作用完全消失，表明GPR30-MEK/ERK轴是卵母细胞成熟的决定性因素。

研究意义：该工作不仅阐明了GPR30通过"受体-通路-效应器"三级调控网络影响卵母细胞质量的分子机制，更创新性地将自噬稳态与MEK/ERK信号传导关联，为改善农业动物IVM体系提供了新靶点。研究建立的24小时激素处理方案可直接应用于胚胎工程实践，而发现的GPR30-MEK/ERK-自噬轴也为人类生殖医学研究提供了跨物种参考模型。值得注意的是，该团队首次在大型哺乳动物中证实GPR30具有双重调控特性——既能通过经典受体途径影响细胞器分布，又能通过非经典自噬途径协调卵母细胞发育，这一发现拓展了对雌激素受体功能的认知边界。