دانلود تحقیق فولیکولوژنز

مقدمه:
در طی چرخه های تولید مثلی پستانداران، همیشه تعدادی فولیکول برای رشد و توسعه نهایی انتخاب می شوند و پس از ن تخمک ریزی صورت می گیرد.

فولیکولهای انتخاب شده تحت رشد و نمو قرار گرفته که در نتیجه آن قادر به تولید سطوح متفاوتی از استرادیول می شوند.

استرادیول تولید شده منجر به سرژ قبل از تخمک ریزی LH/FSH و همینطور باعث ایجاد تغییراتی می شود که فولیکولها را قادر به پاسخگویی نسبت به این شرر (قبل از تخمک ریزی LH/FSH) می سازد.

بدنبال recruitment گروهی از فولیکولها در پستانداران بزرگ همانند، گاو، اسب و پریماتها یک فولیکول جهت ادامه رشد انتخاب (select) می شود.

رشد سایر فولیکولها (Subordinate follicles) سیر نزولی را طی خواهند کرد.

تمامی این فرایندها تحت کنترل هورمونی (درون ریز) و در اثر متقابل با عوامل موضعی تولید شده در تخمدان هستند.

در این میان پاسخ دو گروه سلولی تیکاو گرانولوزا، نسبت به گنادتروپین ها و عوامل موضعی تولید شده در تخمدان (فاکتورهای رشدی) حائز اهمیت می باشد.
فولیکولوژنز فرآیند پویایی است که از ویژگیهای آن تکثیر و تمایز سلولهای فولیکولی است.

رشد و توسعه فولیکول شرایط مساعدی را برای بلوغ تخمک و نهایتاً باروری بعد از تخمک ریزی فراهم می کند.
فولیکولوژنز را می توان به سه بخش تقسیم کرد: 1) recruitment، که در این مرحله یک مخزن از فولیکولهای در حال رشد را خواهیم داشت.

2) انتخاب (selection)، فرآیندی که در طی آن فولیکولها برای رشد بیشتر انتخاب می شوند.

3) چیرگی یا غلبه (dominance)، که در طی آن فولیکول یا فولیکولهای غالب دستخوش تغییراتی سریع در رشد و توسعه شده و موازات آن رشد سایر فولیکولها سرکوب می شود.
موجهای فولیکولی:
در گاو با توجه به اینکه در هر چرخه محلی دو تا سه موج فولیکولی اتفاق می افتد لذا مدل مناسبی برای اینگونه مطالعات می باشد.

هر موج شامل recruitment همزمان 3 تا 8 فولیکول با قطر 5-3 میلی متر برای ادامه رشد است.

در طی چند روز پس از شروع موج فولیکولی، نهایتاً یک فولیکول به عنوان فولیکول غالب انتخاب می شود.

فولیکول غالب اولین موج در چرخه های دو موجه و فولیکول غالب اولین و دومین موج در چرخه های سه موجه نهایتاً پسرفت می کنند و تخمک ریزی صورت نمی گیرد فولیکول غالب آخرین موج در چرخه های دو موجه یا سد موجه، نهایتاً به کاهش پروژسترون پاسخ داده و متعاقب آن در پی افزایش فرکانس پالسهای LH و تغییرات بیشتر می تواند مقادیر کافی استرادیول تولید کند.

در گاو با توجه به اینکه در هر چرخه محلی دو تا سه موج فولیکولی اتفاق می افتد لذا مدل مناسبی برای اینگونه مطالعات می باشد.

تحریک گنادوتروپینی: در تحریک توسط گنادوتروپین ها، هر دو هورمون، سلولهای هدف تخمدانی خود را با چسبیدن به رستپوهای بسیار اختصاصی در غشاهای سلولهای هدف تخمدانی تحریک می کنند.

رستپوهای فعال شده سرعت ترشح این سلولها و همینطور رشد و تکثیر این سلولها را افزایش می دهند.

تقریباً تمام این اثرات تحریکی از فعال شدن سیستم پیک دوم AMP حلقوی در سیتوپلاسم سلولی ناشی می شوند.

رشد ابتدایی فولیکول تا مرحله حفره یا به طور عمده توسط FSH و به تنهایی تحریک می شود.

سپس تسریع شدید رشد در فولیکولهای حفره ای بوجود می آید که منجر به تشکیل فولیکولهای باز هم بزرگتر موسوم به فولیکولهای وزیکولی می شود.

این تسریع رشد به علل زیر می باشد: 1) استروژن به داخل فولیکول ترشح می شود و موجب می شود که سلولهای گرانولوزا تعداد متزایدی از رستپوهای FSH را تشکیل دهند.

این امر موجب یک اثر فیدبکی مثبت می شود، چون سلولهای گرانولوزارا نسبت به FSH مترشحه از غده هیپوفیز غدامی بسیار حساس تر از قبل می سازد.

2) FSH و استروژن مجموعاً باعث افزایش تعداد رستپوهای LH روی سلولهای گرانولوزای اصلی می شوند و به این ترتیب تحریک این سلولها توسط LH را علاوه بر تحریک توسط FSH، امکان پذیر می سازد و به این ترتیب یک افزایش باز هم سریع تر در ترشح فولیکولی ایجاد می کنند.

3) استروژنهایی که از فولیکول ترشح می شوند به اضافه هورمون لوتئینی که به طور فزاینده از غده هیپوفیز قدامی ترشح می شود با همکاری یکدیگر موجب تکثیر سلولهای تیکا فولیکول شده و ترشح آنها را نیز افزایش می دهد.

Recruitment موجهای فولیکولی: در گاو و سایر گونه ها، موجهای فولیکولی همزمان یا کمی زودتر از افزایش اندک FSH، شروع می شوند و اگر این افزایش اندک fsh، ممانعت یا به تأخیر بیافتد متعاقب آن، موجهای فولیکولی نیز ممانعت می شوند یا به تأخیر می افتند.

استفاده از FSH، اگزوژنوس منجر به recruit تعداد بیشتری فولیکول طبیعی برای ادامه رشد خواهد شد، که در برنامه های سوپراوولاسیون استفاده می شود.

این اثرات FSH حداقل تا حدی بستگی به دز مصرفی آن دارد چون در تیمارهایی که از مقایدر کم FSH اگزوژنوس استفاده شده بود، توانست دو فولیکول تولید کند.

نقش فاکتورهای رشد: اینهبین، اکتیوین، TGFB، IGF-1 و پروتئینهای باند شونده، با IGFها دارای اثرات مستقیم و غیر مستقیم بر سلولهای گرانولوزا و تیکا بوده که می توانند در رشد و توسعه فولیکولی و استروئیدوژنز نقش داشته باشند.

اینهبین: اینهبین ها گلیکوپروتئین های هتیودایمریک بوده که با زنجیرهای دی سولفیدی شامل زیر واحد و زیر واحد (A-B) متصل شده اند.

به این ترتیب اینهبین ها شامل، (-A) یا اینهبین A و (-B) یا اینهبین هستند.

سنتز اینهبین عمدتاً در سلولهای گرانولوزا بوده و نشان داده شده است که توانایی آن در کاهش ترشح FSH می باشد.

اینهبین همینطور باعث کاهش سنتز FSH نیز می شود.

سنتز زیر واحد توسط سلولهای گرانولوزا به مراتب بیشتر از زیر واحد بتا می باشد.

غلضتهای شکلهای مختلف اینهبین در مایع فولیکولی (زیر واحد آزاد و دایمرهای -) در طی رشد و توسعه فولیکولی تغییر می کنند و ممکن است در فرآیند بلوغ اووسیت دخالت داشته باشند.

اینهبین A توسط فولیکول غالب تولید می شود در حالی که اینهبین توسط دسته فولیکولهای در حال رشد تولید می شود.

تمامی اشکال دایمریک اینهبین باعث کاهش ترشح FSH از هیپوفیز قدامی می شوند.

در مقایسه، زیر واحد آزاد اینهبین، فعالیتی ندارد، اگرچه یک قطعه کامل از پیش ساز زیر واحد می تواند باعث ممانعت از اتصال FSH به گیرنده اش شود، چون علائمی وجود دارد که نشان می دهد زیر واحدهای اینهبین در هیپوفیز قدامی بیان می شوند.

آزمایشهای متعدد نشان داده اند که هم گنادوتروپین ها و هم هورمونهای استروئیدی در تنظیم ترشح immuno-reactive اینهبین در گونه های مختلف پستانداران نقش دارند.

هورمونهای گنادوتروپینی و استروئیدهای جنسی در ترشح شکلهای فعال اینهبین از سلولهای گرانولوزای لوتئال انسان دخالت دارند.

در گاو FSH باعث افزایش ترشح اینهبین A از سلولهای گرانولوزای غیر لوتئینینده می شود.

غلظتهای سدمی اینهبین B فقط در اوایل فاز فولیکولی به اوج می رسد، در صورتی غلظتهای سرمی اینهبین A هم در اواسط فاز لوتئال به طور ناگهانی (جسم زرد به عنوان منبعی برای ترشح) و هم توسط فولیکول غالب به طور ناگهانی، قبل از سرژ قبل از تخمک ریزی گنادوتروپین ها، به اوج می رسد.

آزمایشات مایع فولیکولی، همبستگی بین غلظتهای اینهبین، اندازه فولیکول و درجه بلوغ را نشان داده اند.

حضور غلظتهای اینهبین A می تواند علامت خوبی از وضعیت فیزیولوژیکی فولیکول باشد در حالی اینهبین B می تواند شاخص مفیدی برای ذخیره فولیکولی در زنان پیر یا نابارور باشد.

زیر واحد آزاد اینهبین همراه با اکتیوین و فولیستاتین در بلوغ اووسیت از طریق پاراکرین نقش دارند.

اضافه کردن اینهبین A نوترکیب واکتیوین A به محیط کشت فاقد سرم اثر سودمندی بر بلوغ اووسیت های گاو داشته است.

فاکتورهای محرک تولید اینهبین شامل FSH، LH، LGF-1، TGF-B و اکتیوین می باشند و عواملی همچون EGF، TGF، FSP و دزهای بالای LH به طور منفی در تنظیم اینهبین نقش دارند.

اینهبین دارای اثر تحریک کنندگی قوی بر تولید آندروژن ناشی از تحریک LH است، به این ترتیب با افزایش فراهمی آندروژن برای آروماتاز باعث افزایش تولید استروژن می شود که این فاکتور نیاز فولیکول غالب است.

فولیکول غالب توسط فعالیت فاکتورهایی همچون IGF، اکتیوین و اینهبین نسبت به تحریک گنادتروپین حساس تر می شود (جبران برای کاهش FSH).

کاهش ترشح FSH بدلیل حضور فولیکول غالب و افزایش تولید اینهبین و استروژن می باشد.

سلولهای تیکی تیمار شده با مقادیر پیکومولار اینهبین نوترکیب افزایش در تولید آندروژن ناشی از تحریک LH و IGF-1 را نشان دادند در حالی که اکیتوین باعث کاهش شد.

اکتیوین: اکتیوین ها در مقایسه با اینهبین ها دارای دو زیر واحد بوده که توسط پلهای دی سولفید متصلند.

اکتیوین ها و اینهبین ها از نظر ساختمانی شبیه اند، در صورتی که اینهبین باعث کاهش تولید FSH ولی اکتیوین باعث تحریک تولید آن می شود.

از اشکال مختلف اکتیوین می توان به اکتیون (A-A)، اکتیوین AB (A-B) و اکتیوین (B-B) B اشاره کرد که عملکرد بیولوژیکی مشابه ای نیز دارند.

همانند اینهبین، سلولهای گرانولوزا مکان اصلی تولید اکتیوین می باشند، اما اکتیوین می تواند در تنظیم تکثیر و تمایز سلولهای گرانولوزا عمل کند.

اکتیوین با افزایش فعالیت آروماتازی ناشی از تحریک FSH باعث افزایش تولید استروژن می شود.

همینطور اکتیوین با افزایش بیان گیرنده های FSH در مراحل اولیه رشد و توسعه فولیکولی باعث افزایش تولید استروژن می شود.

اکتیوین ها می توانند به عنوان تنظیم گرهای اولیه رشد و توسعه فولیکول و اووسیت عمل کنند، اما بخاطر اینکه زیر واحدهای A و B در غذه هیپوفیز هم بیان می شوند، ممکن است اکتیوین دارای اثر اتوکربنی یا پاراکربنی بر ترشح FSH باشد.

مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است که اکتیوین ها می توانند بر سنتز آندروژنها توسط سلولهای تیکا اثر بگذارند.

حتی هنگامی که این سلولها توسط LH و IGF-1 تحریک شده اند، اعمال اکتیوین A نوترکیب بر سلولهای تیکا باعث کاهش تولید آندروژن شد.

سلولهای گرانولوزای تمایز نیافته ای که از موشهای بالغ تحت تیمار دی اتیل استیل بسترول (DES) جدا شده بودند و ظرفیت پاسخ پذیری به FSH را کسب کرده بودند در حضور آن، اکتیوین باعث افزایش فعالیت آروماتازی، تولید استرادیول مکانهای باند شونده LH و تولید پروژسترون شد.

اکتیوین باعث تحریک تولید پایه و تحت اثر FSH، اینهبین شده و باعث حفظ سطوح mRNA، زیر واحدهای و اینهبین می شود.

اکتیوین در آزمایشگاه باعث افزایش میزان steady-state، mRNA فولسیتاتین در سلولهای گرانولوزای rat شد.

استفاده از دزهای بالای اکتیوین باعث ممانعت از down-regulation گیرنده های FSH ناشی از القاء اثرات FSH شد.

به طور خلاصه می توان گفت که اکتیوین به عنوان یک تنظیم گر اتوکرین در روند فولیکولوژنز در اوایل مراحل رشد فولیکولی (preantral or early antral stages) ایفای نقش می کند.

TGF پلی پپتیدهای این خانواده شامل دو دسته اند، و .

TGF پلی پپتید تک زنجیره ای شامل 50 اسید آمینه می باشد.

ساختمان آن شبیه EGF بوده و می تواند به گیرنده آن هم متصل شود.

در ابتدا به صورت یک پیش مولکول بزرگ ساخته می شود که تحت فعالیت آنزیمی به پروتئین کامل 6/5 کیلو دالتنی تبدیل می شود.

TGF ممکن است در تکثیر سلولهای تیکاو گرانولوزا دخالت داشته باشند.

TGF، پروتئین 25 کیلو دالتنی است که حداقل 5 ایزوفرم از آن شناخته شده است.

(TGF-B-TGF-) تمامی این ایزوفرمها با یک سیستم رسپتوری یکسان عمل می کنند.

TGF- هم در سلولهای تیکا و هم در سلولهای گرانولوزا تولید می شود.

هر دو گروه سلولی به آن پاسخ می دهند و معمولاً باعث تکثیر و تمایز و همینطور بلوغ سلولهای گرانولوزا می شود.

این بلوغ شامل تولید CAMP، سنتز هورمونهای استروئیدی و تشکیل گیرنده های LH می باشند.

TGF- ظاهراً باعث افزایش فعالیت های تحریک کنندگی FSH در سطوح کم آن هستند.

در صورتی که در مقادیر بالای FSH TGF- به طور انتخابی مانع رشد و توسعه سلولهای گرانولوزا و القاء گیرنده LH می شود.

TGF- در گاو مانع تکثیر سلولهای گرانولوزا و تیکا می شود، اما باعث افزایش استروئیدوژنز می شود.

TGF- از سلولها به شکلی آزاد می شوند که نتوانند با گیرنده هایشان باند شوند.

مرحله حیایت در تنظیم فعالیت TGF ، مرحله تبدیل آن به شکل فعال است.

اطلاعات کمی در تنظیم این فرآیند در فولیکولهای تخمدانی موجود است.

TFG- محصول یک ژن منفرد بوده و شامل 2 قسمت است.

بخش پایانه نیتروژنی که شامل پروپپتیدها یا (LAP)latency-associated peptide بوده و پایانه کربوکسیلی که شامل فاکتور رشد بلوغ می باشد.

دخالت LAP در تنظیم فعالیت TGF- توسط آزمایشاتی که روی هاسترچینی انجام شده نشان داده شده است و (LAP) جدا شده توانایی برقراری ارتباط با TGF- را داشته و مانع از فعالیت آن می شود.

پروتئولایزیس مکانیسم فیزیولوژیکی را فراهم می کند که باعث فعالیت شکل غیر فعال TGF- می شود.

نشان داده شده است که هم پلاسمین و هم کاتپسین D، TGF- را در محیط کشت فعال کردند.

بنابراین فعالیت TGF- تحت کنترل پروتئازها می باشد.

تصور می شود که تبدیل پلاسفیوژن به پلاسمین در فولیکول و حضور عامل ممانعت کننده فعالیت پلاسفیوژن نقش مهمی در کنترل تمایز سلولهای فولیکولی دارند.

به همین دلیل همانند سیستم IGF، پروتئازهای ویژه ماتریکس خارج سلولی می توانند نقش مرکزی در تنظیم فعالیت TGF- در طی رشد فولیکول داشته باشند.

اعضای خانواده TGF-، به عنوان مثال TGF-، اکتیوین، اینهبین، اثرات بیولوژیکی خود را از طریق سرین – ترئونین کینازها و پروتئین های Smad درون سلولی اعمال می کنند.

بعنوان مثال اکتیوین به گیرنده نوع دو خودش متصل شده که منجر به راه انداختن گیرنده نوع یک می شود که آنهم منجر به فسفوریلاسیون کمپلکس می شود.

سیگنال ایجاد شده باعث فعال کردن smad2,3 شده که این دو نهایتاً باعث فعالیت sma4 می شود.

کمپلکس smad2,3,4 به هسته متصل شده و نهایتاً تنظیم ژن پروموتور و نسخه برداری.

این مسیر برای تمامی اعضای خانواده TGF- بوده و تفاوتهای آنها در گیرنده ها، کوناکتورها و smadها می باشد.

مثلاً BMPs از طریق smad، 1 و 5 و 8 اعمال اثر می کنند.

در حالی که اکتیوین، TGF- از طریق smad، 2 و 3 عمل می کنند.

تمامی اعضای خانواده TGF- به smad، H نیاز دارند.

نقش اعضای خانواده TGF- در تنظیم شکل گیری فولیکولهای پرایموردیال ناشناخته باقی مانده است.

فاکتور رشد و تمایز -9: (GDF-9)، پروتئینی از خانواده TGF- بوده و توسط اووسیت ترشح می شود.

بیان GDF-9 در طی مراحل اول توسعه فولیکولی قابل توجه می باشد.

اهمیت تنظیم روند فولیکولوژنز توسط GDF-9 با توجه به توقف روند رشد و توسعه فولیکولهای اولیه در عدم حضور این فاکتور مشخص می شود.

بر عکس هتیمارهای با GDF-9 نوترکیب در محیط کشت، رشد فولیکولهای پری آنترال تحریک شده علاوه بر این تیمارهایی که از GDF-9 نوترکیب در آنها استفاده شده بود، باعث توسعه توده سلولی کومولوس و کاهش mRNA برای گیرنده های LH در محیط کشت سلولهای گرانولوزای موش شد.

آماده سازی سلولهای گرانولوزای جوندگان با GDF-9 باعث تحریک تکثیر سلولی اما کاهش استروئیدژنز و شکل گیری گیرنده LH شد.

بطور کلی پیشنهاد می شود که GDF-9، به تنهایی یا با ترکیب با GDF-9B، وظیفه بیشتری در تنظیم رشد فولیکولی ایجاد شده توسط اووسیت داشته باشد.

فاکتورهای شرد شبه انسولین: در میان خانواده های مختلف فاکتورهای رشدی که به نوعی در هماهنگی فعالیتهای تخمدانی نقش دارند، خانواده IGFها نسبت به سایرین بیشتر مورد توجه واقع شده است.

شاید بیشتر بخاطر فعالیت میانجی گری، آن در عملکرد هورمون رشد بر بافتها باشد.

اعضای این خانواده، در رشد، توسعه و بلوغ فولیکولهای گراف، تحریک تکثیر سلولی و استروئیدوژنز نقش دارند.

سیستم IGF از اجزای متفاوتی تشکیل شده است که به آنها پرداخته خواهد شد.

1) دولیگاند شامل IGF-1، IFG-2 2) دو نوع گیرنده: گیرنده نوع یک اکثر فعالیتهای هر 2 لیگاند را میانجی گری می کند.

از نظر ساختاری یک تتوامر 22 می باشد و از نظر عملکرد مرتبط با گیرنده انسولین می باشد.

(فعال کردن دامین گیرنده تیروزین کیناز).

احتمالا مسیرهای پیامبرثانویه نیز در سلولهای تخمدانی فعالیت داشته باشند اما مطالعات ویژه ای در این راستا هنوز انجام نشده است.

میل ترکیبی این گیرنده برای IGF-1 نسبتا بالاتر از IGF-2 و خیلی بیشتر از انسولین می باشد.

بیان گیرنده نوع یک در تخمدان گاو، در سلولهای گرانولوزا می باشد.

گیرنده نوع دو هم در سلولهای تیکاو هم در گرانولوزا بیان می شوند.

این گیرنده به IGF-2 و مولکولهایی که دارای باقی مانده مانوز 6 فسفات مانند آنزیمهای لیزوزومی و TGF1 باشند متصل می شود.

انسولین به این گیرنده نمی تواند متصل شود و میل ترکیبی این گیرنده با IGF-1 بسیار پائین می باشد.

عملکرد اولیه این گیرنده پاک سازی IGF-2 از سطح سلول با انیترنالیزاسیون در طی اندوستیوز می باشد و نهایتاً IGF-2 توسط آنزیمهای درون سلولی تجزیه می شود.

عمل مهم این گیرنده میانجی گری Turn-over آنزیمهای لیزوز می باشد.

3) 6 نوع (IGFBP), IGI-Binding protain، که با میل ترکیبی بالا با IGFها بلند می شوند.

IGFBPs در تمام مایعهای بیولوژیکی حضور دارند.

IGFBPs به طور اختیاری به دو گروه تقسیم می شوند: الف) IGFBPs نوع 1، 2، 4، 5 و 6، با وزن مولکولی بین kDa24 تا kDa35 تحت عنوان کمپلکسهای کمپک، که در به آنها IGFBPs با وزن مولکولی کم (کمتر از kDa40) هم می گویند.

در سرم سطوح این باندینگ پروتئین ها یا به طور منفی تحت تأثیر هورمون رشد بوده یا اصلاً تحت تأثیر آن نمی باشند.

ب) IGFBP3، باندینگ پروتئین عمده در سرم با وزن مولکولی حدود kDa42-44.

غلظتهای این باندینگ پروتئین به طور شیت با GH و IGF-1 تنظیم می شود.

IGFBPs باعث افزایش نیمه عمر IGFs و حفظ یک مخزن ثابتی از IGFs در اندامهای مختلف می شوند.

همینطور IGFBPs هم می توانند باعث ممانعت و هم تقویت اثر IGFها در سطح سلولهای هدف شوند.

بهر حال میل ترکیبی IGFBPs با IGF-1,2 می تواند تعدیل شود.

بعنوان مثال میل ترکیبی IGFBP-1 با TGFs در مایع آمینون در اواخر آبستنی در انسان، با فسفوریلاسیون افزایش می یابد.

همینطور میل ترکیبی این باندینگ پروتئین ها وقتی به ECM باند شوند یا هنگامی که پروتئولیز شوند می تواند کاهش یابد.

IGF-1، محرک رشد و توسعه مولکولی: IGF-1، تکثیر و تمایز سلولهای گرانولوزا را تحریک می کند.

همینطور باعث تحریک استروئیدوژنز در سلولهای تیکا می شود.

در گوسفند IGF-1 عمدتاً باعث تحریک تکثیر سلولهای گرانولوزای فولیکولهای کوچک (mm3-1) می شود.

در مقایسه باعث تحریک ترشح پروژسترون توسط سلولهای گرانولوزای فولیکولهای بزرگتر از 5 میلی متر می شود.

بنظر می رسد که نقش IGF-1 در تکثیر و تمایز سلولهای گرانولوزا با توجه به مرحله توسعه فولیکولی متفاوت باشد.

مهمترین فعالیت IGF-1، نقش آن در فعالیت سینرژیست با گنادوتروپین ها می باشد.

IGF باعث افزایش تعداد گیرنده های گنادوتروپین ها و افزایش فعالیت سیستم پیک ثانویه گیرنده های گنادوتروپین ها می شود.

همینطور گنادوتروپین ها باعث افزایش بیان گیرنده IGF-1 و همینطور افزایش سنتز آن در سلولهای گرانولوزا می شوند.

وابستگی گیرنده های گنادوتروپین ها به IGF بیشتر می باشد، چون در موشهای knock out شده برای IGF، بیان گیرنده های FSH بسیار کم بود، در حالی که موشهای knock out شده برای گیرنده های FSH، بیان زن IGF-1 در آنها طبیعی بود.

بنابراین بیان ژن IGF-1 تعیین کننده بیان ژن گیرنده FSH می باشد.

ارتباط بین گیرنده هورمون رشد، IGF-1 خون و تولید مثل: IGF-1 در دوره بعد از زایش در زمان تعادل منفی انرژی (در گاو) کم می شود.

IGF خون و مایع فولیکولی بین آنها همبستگی وجود دارد، اکثر IGF مایع فولیکولی ناشی از IGF خون می باشد.

بنابراین IGF، علاوه بر نقش اتوکربنی و پاراکربنی، دارای نقش اندوکرین تحت کنترل هورمون رشد (ST) نیز می باشد.

حداقل سه ژن پروموتور برای کنترل بیان گیرنده ST وجود دارد.

فعالیت نسبی هر یک از این پروموتورها در درون بافتها تعیین کننده مقدار گیرنده ST می باشد.

اولین پروموتر گیرنده سوماتوتروپین، P1، مختصل کبد می باشد.

گیرنده اولیه هورمون رشد نیز که در کبد وجود دارد 1A می باشد.

به این ترتیب IGF-1 تولید شده در کبد می تواند از طریق خون بر فعالیت تخمدان اثر بگذارد.

ST می تواند مستقیم نیز بر روی تخمدان اثر بگذارد (از طریق گیرنده های 1B و 1C سوماتوتروپینی).

IGF تولید شده در تخمدان گاو تحت کنترل هورمون رشد نمی باشد.

در گاو در زمان زایش و شروع شیردهی غلظتهای ST خون رو به افزایش و IGF-1 رو به کاهش می باشد که این حالت تا چند هفته ادامه می یابد.

با ادامه شیردهی غلظتهای ST به صورت تدریجی کم و غلظتهای IGF-1 افزایش می یابد.

مکانیسمی که باعث این تغییرات سریع در مقادیر ST و IGF در طی شیردهی می شود کاملا شناخته نشده است.

تعادل منفی انرژی می تواند یکی از عوامل دخیل در این امر باشد، چون وضعیت تغذیه ای نقش به سزایی در سنتز و ترشح IGF-1 دارد.

همینطور مقدار کم IGF-1 در دوره پس از زایش می تواند باعث افزایش ST برای تولید بیشتر IGF-1 باشد.

تغییراتی نیز در سطح سلول اتفاق می افتد.

در اوایل دوره زایش یک کاهش سریع در mRNA، گیرنده OA، ST در روز زایش (روز صفر) اتفاق می افتد.

در روز 21 بعد از زایش این تغییرات معکوس شده و mRNA، گیرنده 1A، ST زیاد می شود.

کاهش در mRNA، گیرنده 1A سوماتوتروپین در کبد منجر به کاهش گیرنده ST و نتیجتاً کاهش در تولید IGF-1 می شود که کاهش IGF-1 در گردش باعث افزایش ST در خون می شود.

تغییرات در سطوح و فعالیت اجزای IGF در طی فولیکوژفز: در ارتباط با بیان IGFها در تخمدان تنوع وجود دارد.

در خوک و جوندگان بیان IGF-1 توام با بیان mRNA گیرنده FSH در سلولهای گرانولوزای فولیکولهای در حال رشد می باشد.

در حالی که بیان IGF-2 در سلولهای گرانولوزای فولیکولهای در حال آترزیا اتفاق می افتد.

در گاو سلولهای گرانولوزا IGF-1 و سلولهای تیکا IGF-2 را سنتز می کنند.

مقدار سنتز IGF-1 در گاو تا حدی بحث انگیز بوده است، چون برخی آزمایشات سنتز و ترشح این پروتئین را نتوانستند شناسایی کنند.

همینطور بیان IGF-2 در سلولهای تیکای تخمدان در گاو در فولیکولهای کوچک و غیر وابسته به گنادوتروپین ها بیشتر از فولیکولهای بزرگ وابسته به گنادوتروپین ها بود.

همینطور بیان گیرنده نوع یک در فولیکولهای آنترال بزرگ رو به افزایش بود.

این افزایش در بیان گیرنده نوع یک توأم با افزایش در گیرنده های LH و FSH در فولیکولهای بزرگ می باشد و در اینجاست که یک حلقه فیدبکی مثبت در طی تمایز فولیکولی اتفاق می افتد.

در گوسفند و گاو بیان گیرنده های نوع دو به ترتیب در سلولهای تیکا و گرانولوزا است.

IGFs در مایع فولیکولی در مایع فولیکولی چندین گزارش مبنی بر عدم همبستگی بین اندازه و مرحله آترزیای فولیکولی و غلظتهای IGF-1 وجود دارد.

در حالی که بعضی گزارشها حاکی از همبستگی مثبت و منفی بین سطوح IGF و اندازه فولیکول می باشد.

دو تفسیر را می توان در توضیح این تناقضها در این نتای عنوان کرد.

ابتدا اینکه این اختلافات می تواند ناشی از تفاوتهای بین گونه ای در تعیین محل سنتز IGFs در تخمدان باشد.

دوم اینکه این اختلافات می تواند به واسطه تنوع در کارایی تکنیکهای مختلف در استخراج IGFBP ها از فولیکولهای کوچک و بزرگ باشد.

لذا وقتی بعضی از این تکنیکها استفاده می شوند.

تنوع در سطوح IGFBP در بین فولیکولها با اندازه های مختلف واقعا نمی توان تخمین درستی از سطوح IGF در مایع فولیکولی داشت.

با این حال در اکثر موارد، اختلافات بین سطوح IGF-1 در مایع فولیکولی کم می باشد.

GFBPs: سطوح باندینگ پروتئینهای نوع دو و چهار در مایع فولیکولی تخمدنهای، خر، خوک، گاو و اسب، در فولیکولهای یک تا دو میلیمتر تا فولیکولهای قبل تخمک ریزی قویاً کاهش می یابد.

در مقایسه سطوح این باندینگ پروتئین ها و همینطور باندینگ پروتئین شماره پنج در نشخوارکنندگان در فولیکولهای آلترتیک افزایش می یابد.

سطوح IGFBP3 به نظر می رسد که در این حیوانات در طی فولیکولوژنز تغییری نکند، غیر از گوسفند که در فولیکولهای آترتیک کاهش در آن مشاهده شده است.

تمامی این تغییرات بواسطه دو فرآیند صورت می گیرد.

1) تغییر در بیان mRNA 2) تجزیه پروتئولایتیکی.

توسط هیبریدیزاسیون درجا (insitu hybridization)، کاهش شدید در بیان mRNA ، IGFBP2 در سلولهای گرانولوزای گوسفندی ، خوکی و گاوی مشاهده شده است.

در مقایسه با IGFBP2، بیان mRNA، IGFBP نوع چهار در بین گونه ها متفاوت می باشد.

بویژه سطوح mRNA آن هم در سلولهای تیکا و هم گرانولوزای گونه های گوسفندی و گاوی پائین است و تنها تغییرات نسبتاً کمی را در طی روندرشد و آلترزیای فولیکولی نشان می دهد.

بیان mRNA، IGFBP5 نیز تفاوت بین گونه ای دارد.

بیان آن در طی رشد فولیکولی در سلولهای تیکای گوسفندی کاهش اما به طور دراماتیکی در سلولهای گرانولوزا در زمان آترزیای فولیکولی در گاو افزایش می یابد.

در فولیکولهای تخمدانی بیان IGFBP3 خیلی کم بوده و ربطی با رشد و آلترزیای فولیکولی ندارد.

نهایتاً اهمیت IGFBP1,6 در تخمدانهای پستانداران مشاهده نشده است.

بیان IGFBP در آزمایشگاه: insitro ، FSH یا مانع از بیان IGFBP2 توسط سلولهای گرانولوزای خوک (Grimes 1992)، گاو (Armstvong 1998) شد، که با توجه به آن پیشنهاد می شود که کاهش سطوح این باندینگ پروتئین در فولیکولهای قبل تخمک ریزی وابسته به FSH می باشد.

(Armstrong 1998).

در خوک کاهش در بیان IGFBP2 ربطی به کاهش در سطوح mRNA آن ندارد و پیشنهاد می شود که FSH می تواند از طریق افزایش در تجربه پذیری IGFBP2 عمل کند.

در جوندگان نشان داده شده بود که FSH می تواند بیان IGFBP4 را در سلولهای گرانولوزا کاهش دهد و افزایش در بیان Mrna، باندینگ پروتئین نوع چهار در فولیکولهای آلترتیک جوندگان، می تواند به واسطه کاهش حساسیت سلولها به FSH باشد.

(Liu 1993) به طور جالب توجه، LH باعث تحریک بیان IGFBP4 بجای ممانعت در سلولهای تیکای گاوی می شود.

این نتایج در توافق با اثرات hoG بر بیان IGFBP4 در فولیکولهای قبل تخمک ریزی خوک می باشد.

بهر حال این مشاهدات در توافق با این حقیقت هستند که در این گونه ها، سطوح این باندینگ پروتئین در مایع فولیکولی ناشناخته است.

همانند IGFBP4 ، FSH قویاً مانع از بیان mRNA، باندینگ پروتئین نوع پنج در سلولهای گرانولوزای جوندگان در آزمایشگاه شد.

تجزیه پروتئولایتیکی، IGFBP های نوع 2 و 4 و 5: تغییرات در سطوح IGFBPS در طی فولیکولوژنز می تواند به واسطه تغییرات در فعالیت پروتئولاتییکی تفسیر شود.

رشد و آترزیای فولیکولی به ترتیب به واسطه افزایش و کاهش در تجزیه پروتئولاتییکی باندینگ پروتئینهای نوع دو، چهار و پنج می باشد.

پرتئازی که منجر به تجزیه IGFBPS نوع دو، چهار و پنج در فولیکولهای قبل تخمک ریزی می شود، pregnancy Associated plasma protein-A یا (PAPP-A) است.

(PAPP-A) یک گلیکوپروتئین دایمریک بزرگ با وزن KdA400 می باشد که در طی آبستنی غلظتهای آن افزایش می یابد.

مطالعات کنتیکی نشان داده اند که IGFBP2 نسبت به IGFBP4,5 کمتر به (PAPP-A) نوترکیب انسانی حساس است.

علاوه بر این در مقایسه با IGFBP4، مایع فولیکولی، فولیکولهای قبل تخمک ریزی گاوی و خوکی، در غیاب IGF-1 به طور ناقص باعث تجزیه پروتئولایتیکی IGFBP2 اگزوژنوس می شود.

این تجزیه پذیری آشکارا در حضور IGF-1 اگزوژنوس افزایش یافت.

با توجه به این اطلاعات پیشنهاد می شود که، باندینگ پروتئین نوع دو، همانند نوع چهار، پس از باند شدن به IGFs، تحت تغییرات ساختاری قرار گرفته که آنها را برای جدا شدن مستعد می کند.

همینطور در موجود زنده، تجزیه پروتئولایتیکی IGFBP2 تنها در فولیکولهای قبل تخمک ریزی اتفاق می افتد و در این فولیکولها فعالیت زیاد IGFs مشاهده می شود.

در حالی که تجزیه پذیری باندینگ پروتئین نوع چهار از قبل از این مراحل در فولیکولهای سالم در حال رشد وجود داشته است.

با توجه به این داده ها پیشنهاد می شود که ناپدید شدن باندینگ پروتئین نوع دو در فولیکولهای در حال رشد بعد از باندینگ پروتئین نوع چهار اتفاق می افتد.

علاوه بر این تجزیه پروتئولایتیکی IGFBP2 در سلولهای گرانولوزا هم اتفاق می افتد و در نتیجه منجر به ترشح اجزای این باندینگ پروتئین می شود.

هم IGFBP2 و هم PAPP-A در سلولهای گرانولوزای، گوسفند، گاو، خوک و انسان بیان می شوند.

جالب توجه اینکه اخیراً نشان داده شده است که PAPP-A قادر به باند شدن به غشای سلول نیز می باشد و عنوان شده است که تجزیه IGFBPS می تواند در مجاورت گیرنده IGF-1 اتفاق بیافتد.

تنظیم میان PAPP-A در تخمدان: In viv، در تخمدان گاو و خوک، بیان mRNA،PAPP-A در سلولهای گرانولوزا در فولیکولهای قبل تخمک ریزی بسیار بالا بوده و دارای همسبتگی مثبتی با فعالیت آروماتاز و گیرنده های LH می باشد.

در تخمدان موش، PMSG قویاً بیان mRNA ، PAPP-A را توسط سلولهای گرانولوزا تحریک کرد.

در آزمایشگاه (Liu 1993) نشان دادند که FSH باعث تجزیه پذیری هم IGFBP4 و هم IGFBP5 در سلولهای گرانولوزای rat شد.

همینطور نشان داده شد پروتئاز مسئول این عمل، متالوپروتئاز وابسته به zn با وزن بالای kDa100 دارای ویژگیهای PAPP-A می باشد.

بهر حال تمامی این داده ها بیانگر اینست که PAPP-A در انتخاب فولیکول و شکل گیری جسم زرد با توجه به وضعیت LH، نقش دارد.

تنظیم فعالیت PAPP-A در تخمدان: در چندین مدل سلولی نشان داده شده است که تجزیه پروتئولایتیکی باندینگ پروتئینهای دو و چهار به توسط IGFs اگزوژنوس اضافه شده است (Cockerman 1995).

همینطور در موجود زنده نیز زیاد شده فعالیت پروتئولایتیک در فولیکولهای در حال رشد در گوسفند و گاو و اسب و خوک به توسط IGFs نشان داده شده و آنهم به واسطه ایجاد تغییرات ساختاری در IGFBPS بوده است.

در مطالعات اخیر نشان داده شده است که بیان عاملی بنام (CTGF) Connective Tissue Groultd Factor) یا (HIP) Heparin interacting protein مانع از تجزیه پروتئولایتیکی می شوند.

همینطور در خوک نشان داده شده است که بیان mRNA،(CTGF) در سلولهای گرانولوزا در طی بلوغ فولیکولی بطور معکوسی تنظیم می شود.

علاوه بر این در آزمایشگاه نشان داده شده است که FSH و HCG به ترتیب قادرند از بیان (CTGF) در سلولهای گرانولوزای rat و انسان جلوگیری کنند.

در طی رشد فولیکولی، FSH باعث کاهش بیان (CTGF) شده که این فاکتور می تواند در کاهش فعالیت PAPP-A نقش داشته باشد.

در ارتباط با سایر گونه ها فرض شده که آلترزیای فولیکولی می تواند در ارتباط با بیان سایر پروتئین های حاوی Heparin binding peptids یا (HBD) از قبیل Vitronectin و یا HIP باشد، که این عوامل مانع از تجزیه پروتئولایتیکی باندینگ پروتئین ها می شوند.

اهمیت تغییر در سطوح IGFBPS : تجزیه درون فولیکولی باندینگ پروتئین ها باعث افزایش bio availability، IGFs شده که آنهم باعث تحریک تکثیر سلولهای گرانولوزا و نهایتاً استروئیدوژنز می شود.

فعالیت IGFs توسط مقادیر بالا IGFBPS ، و نه مقادیر کم آنها در مایع فولیکولهای آترتیک مهار می شود.

مطالعات اخیر نشان داده اند که در روز دوم در اولین موج فولیکولی در گاو فعالیت پروتئولایتیک برای باندینگ پروتئین های نوع چهار و پنج در فولیکول غالب بیشتر از بزرگترین فولیکول subordinate بود و در اینجا نقش PAPP-A در برقراری و ایجاد فولیکول غالب حائز اهمیت می باشد.

همینطور افزایش IGF bioavalability که باعث تحریک تکثیر سلولهای گرانولوزا و استروئیدوژنز می شود، ممکن است فعالانه در انتخاب فولیکول برتر شرکت داشته باشد.

انتخاب فولیکول برای چیرگی: تولید استرادیول یک ویژگی مهم در انتخاب فولیکول غالب: به نظر می رسد که از ویژگیهای یک فولیکول غالب ظرفیت بالای آن در تولید استرادیول می باشد.

همانطور که در جدول نیز مشخص می باشد غلظتهای استرادیول در مایع فولیکولی، فولیکولهای غالب در روز پنج چرخه محلی گاو خیلی بیشتر از روز سوم می باشد.

در حالی که فولیکولهای subordinat در روز پنج غلظتهای استرادیول در آنها تقریباً با روز سوم مشابه می باشد.