Hedgehog信號通路在動物卵巢卵泡發(fā)育和類固醇生成中的調(diào)控作用

摘 要： Hedgehog（HH）信號通路是參與胚胎形成的關(guān)鍵途徑之一，它在從果蠅到人類的進化過程中廣泛分布且保持高度保守性，對多種器官的發(fā)育起到了至關(guān)重要的作用。研究指出，HH信號通路在卵巢卵泡的生長、顆粒細胞的增殖、卵母細胞的成熟、類固醇激素的合成以及排卵過程中扮演著重要的調(diào)節(jié)角色。本文基于現(xiàn)有研究成果，詳細回顧了HH信號通路在卵巢卵泡生長、卵母細胞成熟、排卵以及類固醇激素合成中的調(diào)控功能，并概述了由于HH信號通路異常導(dǎo)致生殖能力下降的幾種卵巢疾病的最新研究動態(tài)，旨在為提升雌性繁殖能力及卵巢疾病的治療提供理論支持。

關(guān)鍵詞： Hedgehog信號通路；卵巢；生殖能力；卵泡發(fā)育；類固醇生成

中圖分類號：

S814.1; Q492.5"""" 文獻標志碼：A"""" 文章編號： 0366-6964（2025）03-0969-10

收稿日期：2024-08-29

基金項目：國家自然科學(xué)基金面上項目（32272849）

作者簡介：滅列·馬達尼牙提（1996-），女，哈薩克族，新疆阿勒泰人，碩士生，主要從事動物遺傳育種與繁殖研究，E-mail：3528685906@qq.com;孫 萌（2004-），男，山東臨沂人，本科生，主要從事動物科學(xué)研究，E-mail：3624815055@qq.com。滅列·馬達尼牙提與孫萌為同等貢獻作者

*通信作者：褚瑰燕，主要從事動物遺傳育種與繁殖研究，E-mail：guiyanchu@nwafu.edu.cn

The Regulatory Function of the Hedgehog Signaling Pathway in Follicle Development and Steroidogenesis of Animal

Ovary

MIELIE·Madaniyati， SUN Meng， CHU" Guiyan^*

（College of Animal Science and Technology，Northwest Aamp;F University， Yangling 712100， China）

Abstract： "The Hedgehog （HH） signaling pathway is one of the key pathways involved in embryogenesis， widely distributed and highly conserved throughout the evolutionary process from fruit flies to humans， playing a crucial role in the development of various organs. Studies have indicated that the HH signaling pathway plays an important regulatory role in the growth of ovarian follicles， proliferation of granulosa cells， maturation of oocytes， synthesis of steroid hormones， and process of ovulation. Based on the existing research findings， this article provides a detailed review of the regulatory functions of the HH signaling pathway in the growth of ovarian follicles， maturation of oocytes， ovulation， and synthesis of steroid hormones， as well as an overview of the latest research trends on several ovarian diseases that lead to a decline in fertility due to abnormalities in the HH signaling pathway， aiming to provide theoretical support for enhancing female reproductive capacity and the treatment of ovarian diseases.

Keywords： Hedgehog signaling pathway; ovary; fertility; follicle development; steroidogenesis

*Corresponding author： CHU Guiyan， E-mail：guiyanchu@nwafu.edu.cn

畜牧業(yè)在國民經(jīng)濟中扮演著重要角色，而家畜的繁殖效率是其發(fā)展的主要限制因素。發(fā)情是哺乳動物繁殖周期的開始，是繁殖力的限制因素，它涉及到卵巢卵泡發(fā)育、排卵和激素分泌，在哺乳動物的繁殖生涯中起著至關(guān)重要的作用。發(fā)情主要受下丘腦-垂體-卵巢軸的調(diào)控，雌激素對下丘腦的調(diào)控有正、負反饋作用，而卵巢顆粒細胞作為卵巢中有重要作用的體細胞，通過分泌性腺激素即孕酮和雌激素，來維持卵巢的生理功能^［1-2］。Hedgehog（HH）蛋白作為關(guān)鍵的形態(tài)發(fā)生因子和有絲分裂原，調(diào)控著胚胎發(fā)育和組織形態(tài)，從昆蟲到哺乳動物的進化中高度保守。HH信號主要因其在胚胎發(fā)育過程中的重要作用而為人所知^［3］。HH信號分子在各種組織中差異表達，具有組織特異性調(diào)節(jié)功能，它在成年生命中，特別是在性腺功能方面也起著重要的調(diào)節(jié)作用^［4］。值得注意的是，HH信號通路在卵泡發(fā)育、類固醇生成和排卵等生殖過程中起著至關(guān)重要的作用^［5-6］，HH信號通路被認為可能是哺乳動物發(fā)情期啟動失敗的關(guān)鍵潛在信號通路。此外，HH信號的異常激活已在癌癥中被發(fā)現(xiàn)^［7］，其失調(diào)與許多腫瘤疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，此外，卵巢衰老也與此密切相關(guān)。當前，HH信號通路在卵巢發(fā)育中的具體分子機制尚未完全明確。本文綜述了HH信號通路在卵巢生理和病理學(xué)研究的最新進展，并對未來的研究方向進行了展望，為提高雌性繁殖性能和治療卵巢相關(guān)疾病提供新思路。

1 Hedgehog信號通路概述

1980年，HH基因首次在果蠅中被發(fā)現(xiàn)，HH信號在物種間是高度保守的，它在調(diào)節(jié)發(fā)育和各種生理過程以及疾病中發(fā)揮重要作用^［8-9］， 包括正常的干細胞增殖和分化。在哺乳動物中，HH信號分子包括3個配體——sonic hedgehog（SHH）、indian hedgehog（IHH）和desert hedgehog（DHH）；2個膜受體（patched）——PTCH1、PTCH2；1個關(guān)鍵信號轉(zhuǎn)換器（smoothened，SMO）；3個轉(zhuǎn)錄因子膠質(zhì)瘤相關(guān)癌基因同源物（glioma-associated oncogene，GLI）——GLI1、GLI2、GLI3。HH信號通路通過一系列修飾后的HH蛋白來介導(dǎo)細胞發(fā)揮重要作用。HH蛋白在C端通過膽固醇修飾，在N端通過櫚酸酯修飾，從難溶的多肽前體形式轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘娜蹑I多聚體形式。經(jīng)過修飾的HH蛋白由大分子跨膜蛋白（dispatched，DISP1）分泌，DISP1蛋白與受體蛋白PTCH結(jié)合，解除其對SMO蛋白抑制作用，釋放出SMO蛋白，激活下游GLI家族的轉(zhuǎn)錄因子（transcription factors，TFs），GLI TFs轉(zhuǎn)運到細胞核，并啟動靶基因的轉(zhuǎn)錄，從而激活細胞下游HH信號通路^{［3，10］}（圖1）。轉(zhuǎn)錄因子GLI蛋白作為HH信號通路激活的標志因子^［11］，其加工、活性和定位受到多種蛋白質(zhì)調(diào)控，如融合抑制蛋白（suppressor of fused，SUFU）、驅(qū)動蛋白（kinesin family member 7，KIF7）和蛋白激酶Ａ（protein kinase A，PKA）等。

HH配體具有共同的受體和下游信號分子，在各種器官和組織中HH分子之間存在冗余功能。然而，各個HH配體也發(fā)揮著不同的生理作用^{［3，10］}。HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要作用僅限于胚胎發(fā)育，特別是在器官發(fā)生中。SHH在神經(jīng)元發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用，DHH作用于性腺發(fā)育和類固醇生成，IHH調(diào)節(jié)各種發(fā)育功能，包括骨骼發(fā)育，以及卵巢類固醇生成和卵泡發(fā)育^［12］。HH信號通路的異常會引發(fā)各種出生缺陷，有研究在成年期的腫瘤發(fā)生過程中，檢測到了HH信號的重新激活，因而抑制HH信號已成為癌癥治療的靶點^［13］。研究表明，HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)成年期的性腺功能，包括類固醇生成、精子發(fā)生和卵泡生成^{［5-6，14］}。HH信號傳導(dǎo)缺失可導(dǎo)致性腺發(fā)育障礙和功能不全^［15-16］。

2 Hedgehog信號通路在卵巢生理中的作用

卵巢生理由下丘腦-垂體-卵巢（hypothalamic-pituitary-ovarian，HPO）軸調(diào)控，在下丘腦中，HH信號通路的激活可以促進性腺釋放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH）的合成和釋放^［17］。GnRH釋放到垂體-門脈系統(tǒng)中，對排卵前黃體生成素（luteinizing hormone，LH）產(chǎn)量峰值的形成是必要的。GnRH促進垂體釋放促卵泡激素（follicular stimulating hormone，F(xiàn)SH）和黃體生成素，這些激素隨后進入血液并作用于卵巢，促進配子的發(fā)生和性類固醇的生成^［18］（表1）。性類固醇激素又反饋到垂體和下丘腦，從而調(diào)節(jié)不同激素的釋放模式。

2.1 調(diào)控卵泡發(fā)育

卵泡是卵巢的功能單位，由卵母細胞、顆粒細胞和卵泡膜細胞組成。大量研究表明，HH信號通路和卵泡發(fā)育之間存在重要聯(lián)系，并且卵泡中表達HH基因。卵泡發(fā)育需要卵母細胞、顆粒細胞和黃體細胞之間的通訊。HH靶基因，如PTCH1和GLI1，在周圍的黃體細胞中表達，并且這種表達受到HH信號抑制劑Cyclopamine的抑制。在排卵前卵泡中，HH的顯著喪失和誘導(dǎo)的靶基因表達是同步的，證明了HH信號在顆粒細胞和發(fā)育中的黃體細胞之間的通訊作用^［19］。生長卵泡中的顆粒細胞（granulosa cells，GCs）作為HH信號的來源，表達DHH和IHH，它們對膜前體細胞的增殖和分化至關(guān)重要^［20］。Ren等^［21］研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠生命早期HH信號的過度激活改變了基因表達和血管發(fā)育，這與無排卵卵泡的終身發(fā)育相關(guān)，其中卵泡不能正常成熟。卵巢HH信號調(diào)節(jié)的另一個重要方面是顆粒細胞和卵母細胞之間的雙向信號傳導(dǎo)作用。雖然HH信號通路的成分位于卵巢卵泡的體細胞中，但HH分子的表達受卵母細胞生長分化因子（growth differentiation factor 9，GDF9）的調(diào)控。據(jù)報道，DHH、IHH和GLI1的表達在缺乏卵母細胞的GDF9^KO小鼠卵巢中顯著降低^［20］。當GDF9被添加到卵母細胞耗盡的GDF9^KO卵巢中時，DHH、IHH和GLI1的表達增加，表明GDF9在GCs中HH配體的表達中起著至關(guān)重要的作用^［22］。HH信號也可能在保護卵泡儲備中發(fā)揮重要作用，Jiang等^［23］研究表明，用一種HH信號抑制劑GANT61抑制HH信號可降低小鼠卵巢原始卵泡（primordial follicles，PDFs）計數(shù)。然而，還需要進一步的研究來闡明其潛在的機制。叉頭轉(zhuǎn)錄因子O亞型3（forkhead box O-3，F(xiàn)OXO3）是一種已知的受PI3K/AKT信號通路控制的轉(zhuǎn)錄因子，被認為是卵巢休眠和初始卵泡激活的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。有研究表明，HH信號通路與FOXO3相互作用來調(diào)控卵泡發(fā)育^［1］。

2.2 調(diào)控卵母細胞成熟

在卵泡發(fā)生過程中，卵原細胞進行減數(shù)分裂，形成成熟的卵母細胞。HH信號通路對卵母細胞產(chǎn)生的調(diào)控因素包括卵泡干細胞（follicle stem cells，F(xiàn)SCs）的數(shù)量和狀態(tài)。FSCs對飲食誘導(dǎo)的信號（如HH和胰島素信號）非常敏感。持續(xù)的HH信號通過PTCH依賴的SMO獨立機制誘導(dǎo)FSCs中的自噬，從而導(dǎo)致FSCs喪失和早期不育。在衰老過程中，HH依賴的自噬增加，觸發(fā)FSCs喪失并導(dǎo)致生殖停滯^［24］。在卵母細胞成熟方面，Wang等^［25］體外培養(yǎng)臺灣省的土著山羊卵母細胞，發(fā)現(xiàn)在SHH補充培養(yǎng)基中，SHH可以增加卵母細胞中磷酸化細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（extracellular signal-regulated kinase 1/2，ERK1/2）的mRNA水平，促進核成熟，并且SHH對核成熟的影響可以通過抑制劑Cyclopamine來抑制。Lee等^［26］研究發(fā)現(xiàn)，使用10^-9 mol·L^-1褪黑素對豬卵母細胞進行體外成熟（in vitro maturation，IVM）可以促進卵丘膨脹，并通過SHH信號通路調(diào)節(jié)相關(guān)基因和蛋白的表達。此外，添加SHH信號通路抑制劑Cyclopamine可以逆轉(zhuǎn)褪黑激素對卵丘膨脹的促進作用。Lee等^［27］通過使用亮甲酚藍（brilliant cresyl blue，BCB）染色來評估豬卵母細胞質(zhì)量，高質(zhì)量的卵母細胞在體外成熟過程中具有更高的發(fā)育能力，并且能夠更好地擴增周圍卵丘細胞。此外，高質(zhì)量的卵母細胞在體外成熟過程中表達了更高水平的SHH信號通路相關(guān)蛋白。因此，這項研究表明SHH信號通路可能參與調(diào)控卵母細胞成熟和卵丘細胞擴增。Liu等^［28］研究證實了Cyclopamine對小鼠卵母細胞成熟沒有顯著影響，但會降低早期胚胎發(fā)育。Guo等^［29］研究發(fā)現(xiàn)，黃芩苷通過抑制細胞凋亡、調(diào)節(jié)線粒體活性和激活SHH信號基因來促進豬卵母細胞成熟并提高豬胚胎的體外發(fā)育能力。Jeong等^［30］研究表明，在低質(zhì)量豬卵母細胞體外成熟中補充SHH蛋白可以促進其顆粒細胞擴張、核成熟和胚胎發(fā)育能力。此外，茴香腦和芍藥苷都可通過SHH信號通路降低氧化應(yīng)激，從而促進卵母細胞成熟和胚胎發(fā)育^［31-32］。

2.3 調(diào)控排卵

哺乳動物中，垂體釋放促卵泡激素促進卵泡生長和性類固醇的產(chǎn)生，而LH在雌二醇的循環(huán)水平高到足以促進卵泡成熟時觸發(fā)成熟卵泡的排卵。卵巢體細胞中HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的異位激活通過過表達SMO的顯性活性等位基因?qū)е侣殉矡o排卵，并伴有血管發(fā)育缺陷。這些觀察結(jié)果表明，盡管HH信號傳導(dǎo)的喪失對卵巢的正常發(fā)育無害，但過多的HH信號傳導(dǎo)會阻礙卵巢功能。對這些HH信號傳導(dǎo)過多的卵巢的進一步分析顯示：SHH mRNA和腎上腺特異性基因（包括21-羥化酶（21-hydroxylase，CYP21A）、11β-羥化酶（11β-hydroxylase，CYP11B1）和17α-羥化酶（17 alpha-hydroxylase，CYP17A））以及由這些基因編碼的蛋白的表達增加^{［5，20］}。這些發(fā)現(xiàn)表明，激活卵巢中的HH會引起卵巢細胞分化為腎上腺皮質(zhì)樣細胞。在小鼠成年卵巢中，竇卵泡的顆粒細胞產(chǎn)生DHH和IHH配體，而它們的靶標PTCH1、SMO、GLI1、GLI2和GLI3駐留在卵泡膜細胞、顆粒細胞和卵巢基質(zhì)中^［20］。有趣的是，這些HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)成分的表達實際上是在排卵期間丟失。Ren等^［21］對活性致癌突變體（signal transducer smoothened，SmoM2）小鼠卵巢中的顆粒細胞進行了體外培養(yǎng)，并發(fā)現(xiàn)在激活SmoM2表達后，顆粒細胞對LH的反應(yīng)受到抑制，從而影響了孕酮的產(chǎn)生并導(dǎo)致排卵的失敗。Aad等^［33］研究探討了在選育雙胞胎排卵和分娩的牛的卵泡中，胰島素樣生長因子（insulin-like growth factor，IGF）系統(tǒng)和HH系統(tǒng)之間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)HH系統(tǒng)與IGF系統(tǒng)之間存在相互作用，IGF可以調(diào)節(jié)HH蛋白的表達和信號傳導(dǎo)，從而影響卵泡發(fā)育和排卵過程。Park等^［34］研究發(fā)現(xiàn)，在HH信號通路中，轉(zhuǎn)錄因子GLI1和刺猬相互作用蛋白（hedgehog-interacting protein，HHIP）在黃體中表達，并起到轉(zhuǎn)錄激活或抑制劑的作用。這條通路在卵泡排卵后和黃體開始真正發(fā)育之前被下調(diào)?？梢酝茰y，參與細胞生長和增殖的HH信號通路調(diào)控卵巢細胞的充分分化和正常的卵泡發(fā)育對于排卵和隨后的黃體形成至關(guān)重要。

2.4 調(diào)節(jié)類固醇激素合成

卵巢中的HH信號通路在調(diào)節(jié)類固醇的生物合成中發(fā)揮重要作用。類固醇激素合成的第一步是在類固醇合成急性調(diào)節(jié)蛋白（steroidogenic acute regulatory protein，StAR）的作用下，將膽固醇從卵泡內(nèi)膜細胞線粒體外膜轉(zhuǎn)移至內(nèi)膜。在線粒體內(nèi)膜，膽固醇在細胞色素P450膽固醇側(cè)鏈切割酶（cytochrome P450 cholesterol side-chain cleavage enzyme，CYP11A1）的作用下轉(zhuǎn)化為孕烯醇酮，隨后3β-羥基類固醇脫氫酶（3β-hydroxysteroid dehydrogenase，3β-HSD）催化下形成孕酮（progesterone，P4）。類固醇17α-羥化酶（steroid 17 alpha-hydroxylase，CYP17A1）催化P4轉(zhuǎn)變?yōu)樾巯┒?，雄烯二酮進入顆粒細胞，并最終在芳香化酶（aromatase cytochrome P450 19A1，CYP19A1）的作用下轉(zhuǎn)化為雌二醇（estradiol，E2）。HH配體的膽固醇修飾是HH信號傳導(dǎo)活性的基礎(chǔ)，細胞內(nèi)HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)也需要膽固醇生物合成^［19］。Tang等^［35］研究了HH信號在膽固醇代謝中的作用和潛在機制，HH信號的激活通過上調(diào)類固醇生成酶的表達誘導(dǎo)膽固醇轉(zhuǎn)化為P4和E2。此外，抑制HH信號不僅會減弱HH誘導(dǎo)的類固醇生成酶的表達，還會減弱膽固醇向P4和E2的轉(zhuǎn)化。GLI3是HH誘導(dǎo)的CYP11A1表達所必需的，而GLI2介導(dǎo)3β-HSD和CYP19A1的誘導(dǎo)。其他研究發(fā)現(xiàn)HH信號傳導(dǎo)與卵巢類固醇生成之間存在相關(guān)性。Cyclopamine對HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的抑制可提高培養(yǎng)顆粒細胞中孕酮的產(chǎn)生^［4］。IHH作為HH信號通路的配體之一，其發(fā)揮作用需要膽固醇的參與，只有經(jīng)過膽固醇在其N端的修飾才能正常分泌至靶細胞^［36］，激活HH信號通路。IHH可以調(diào)控脫氫表雄酮、睪酮和孕酮的合成，這3種類固醇激素是雌激素合成的前體物質(zhì)^［12］。綜上可知，卵巢類固醇生成受HH信號通路的調(diào)控，HH基因的缺失或抑制會影響類固醇的生成。

3 卵巢病理中的Hedgehog信號通路

卵巢病理受到多種因素的調(diào)控，包括遺傳因素、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、細胞信號通路以及局部微環(huán)境等。這些因素共同影響著卵巢組織的生長、分化、發(fā)育和功能。HH信號通路的破壞導(dǎo)致嚴重疾病，其失調(diào)與許多腫瘤疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)^［37］。其中HH信號通路的破壞可能是導(dǎo)致生殖能力下降相關(guān)疾病的致病因素之一，以下幾種是與HH信號通路相關(guān)的卵巢疾病（表2）。

3.1 多囊卵巢綜合征

多囊卵巢綜合征（polycystic ovarian syndrome，PCOS）是常見的內(nèi)分泌紊亂和與代謝風險增加相關(guān)的生殖系統(tǒng)疾病，也是導(dǎo)致生殖力下降或不育的主要原因。許多證據(jù)表明，PCOS與HH信號通路異常激活有關(guān)。卵巢GCs的異常發(fā)育是PCOS的原因之一。Li等^［38］使用RNA-seq進行研究，以檢測3名PCOS患者和4名正常對照者之間卵巢GCs中的不同基因表達水平；為驗證RNA-seq數(shù)據(jù)，收集了22例PCOS患者和21例排卵正常對照的GCs進行RT-PCR分析，發(fā)現(xiàn)HH成員IHH和PTCH2在PCOS 組織（PT）中異常高表達；此外，Cyclopamine可以減少PCOS卵巢GCs的凋亡。這些結(jié)果表明，HH信號通路的異常激活，特別是IHH信號，可能對PCOS產(chǎn)生深遠影響。Xu等^［39］采用脫氫表雄酮（dehydroisoandrosterone，DHEA）注射液建立PCOS大鼠模型，發(fā)現(xiàn)免疫相關(guān)蛋白（GTPase，IMAP Family Member 7，GIMAP7）主要位于GCs中，且在PCOS大鼠卵巢GCs中大量表達；而GIMAP7沉默則降低血糖水平、胰島素抵抗（insulin resistance，IR）水平和卵泡數(shù)量。Xu等^［39］注意到，GIMAP7抑制了SHH信號通路，GIMAP7沉默增加了SHH信號通路下游基因SHH、SMO和GLI1的表達。該研究證實了GIMAP7通過抑制SHH信號通路促進PCOS卵巢顆粒細胞氧化應(yīng)激和凋亡。HHIP最初被確定為HH配體的抑制劑，有研究發(fā)現(xiàn)，血清HHIP濃度被與糖尿病和代謝異常有關(guān)。研究HHIP與PCOS發(fā)生發(fā)展之間的關(guān)系非常重要，Zhou等^［40］通過分析PCOS患者和健康人腹部脂肪干細胞的基因表達譜，篩選出與PCOS相關(guān)的差異表達基因（differentially expressed genes，DEGs）。在這些DEGs中，發(fā)現(xiàn)HHIP的表達變化最為顯著，因此確定HHIP與PCOS相關(guān)。同時發(fā)現(xiàn)，HHIP與PCOS和IR密切相關(guān)，并提出HHIP可能作為PCOS和IR的潛在生物標志物。這些研究結(jié)果有助于深入理解PCOS和IR的發(fā)病機制，并為相關(guān)疾病的診斷和治療提供新的思路。

3.2 卵巢早衰和卵巢功能不全

卵巢過早衰老會縮短畜牧生產(chǎn)和人類生殖年限。隨著年齡的增長，雌性動物的生殖能力自然下降，卵巢衰老對雌性動物的生殖生理和生產(chǎn)性能具有顯著影響。卵巢衰老與細胞水平上的衰老和功能退化有關(guān)，其主要特征是卵巢儲備功能下降^［41］、卵母細胞質(zhì)量和數(shù)量下降^［42］、卵泡不斷喪失以及性激素分泌下降^［43］。越來越多的研究揭示，HH信號通路在卵巢衰老過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。卵巢功能衰竭與卵巢功能不全（primary ovarian insufficiency，POI）密切相關(guān)。POI的主要特征是育齡婦女卵巢功能的喪失，由許多基因和非遺傳因素促成其發(fā)生。卵泡耗竭是卵巢早衰（premature ovarian failure，POF）和原發(fā)性POI的原因之一^［44］。因此，維持一定數(shù)量的雌性生殖干細胞（female germline stem cells，F(xiàn)GSCs）是產(chǎn)生卵母細胞和補充原始卵泡庫的最佳選擇。調(diào)節(jié)FGSCs增殖或干性的機制可能有助于恢復(fù)卵巢功能。Jiang等^［23］研究發(fā)現(xiàn)，生理衰老和POF模型中HH信號在卵巢中的活性降低。在體外，用GANT61治療卵巢后，阻斷HH通路會導(dǎo)致卵泡發(fā)育障礙并耗盡卵巢生殖細胞和FGSCs。GANT61抑制HH信號通路可以通過氧化損傷和細胞凋亡來減少原始卵泡數(shù)量并降低FGSCs的繁殖能力或干性。卵泡功能障礙與卵巢炎癥^［45］有關(guān)，活性氧（reactive oxygen species，ROS）的積累可加劇衰老^［46］的過程。白藜蘆（resveratrol，RES）能有效清除ROS積累。Jiang等^［47］用RES灌洗POF小鼠，體外將POF卵巢與RES和/或GANT61共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)RES能顯著提高POF小鼠的體重、卵巢重量和卵泡數(shù)量，降低卵泡閉鎖率。同時，HH信號通路的阻斷逆轉(zhuǎn)了RES對FGSCs的保護作用。表明RES通過緩解氧化應(yīng)激和炎癥以及HH信號通路的機制，有效改善了POF模型的卵巢功能和FGSCs的生產(chǎn)能力。另外有研究表明，TGF-β-CREB-Hedgehog信號轉(zhuǎn)導(dǎo)軸允許關(guān)鍵代謝組織與生殖系統(tǒng)進行通訊，以調(diào)節(jié)卵母細胞質(zhì)量和生殖衰退速度^［48］。

3.3 卵巢癌

卵巢癌是雌性生殖道最致命的腫瘤類型^［49］。HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在胚胎發(fā)生以及卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用^［50］。在卵巢中，HH信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有助于致瘤過程。起源于卵巢表上皮的上皮性卵巢腫瘤不表達HH通路成分，而腫瘤性卵巢病變表達更高水平的基因，如SHH、DHH、PTCH1和GLI1，其中PTCH1和GLI1過表達與患者生存率低之間也存在相關(guān)性^［50］。Kaye等^［51］在HH信號傳導(dǎo)治療卵巢癌維持治療的臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，Vismodegib（一種口服HH通路抑制劑）的無進展生存期（progression-free survival，PFS）沒有顯示出具有臨床意義的改善，并且HH配體表達頻率低于預(yù)期。盡管如此，多項研究仍表明，靶向卵巢癌中的HH信號通路似乎是這種疾病患者的一種有前途的治療方法，并且HH信號通路與化療耐藥性相關(guān)。Song等^［52］發(fā)現(xiàn)，SMO、GLI1和PTCH在卵巢腫瘤中廣泛表達。此外，SMO和GLI1在順鉑耐藥卵巢癌細胞系A(chǔ)2780/DDP中的表達明顯高于天然A2780細胞。Steg等^［53］認為，拮抗劑能夠逆轉(zhuǎn)卵巢癌紫杉烷耐藥性。LDE-225是一種SMO抑制劑，通過下調(diào)多藥耐藥蛋白1（p-glycoprotein，MDR1）的表達，增加化療耐藥卵巢癌細胞對紫杉醇的敏感性。B淋巴細胞瘤2（B-cell lymphoma 2，BCL2）^［54］和叉頭盒蛋白M1（forkhead box protein M1，F(xiàn)OXM1）^［55］是HH信號通路的靶基因，它們與卵巢癌順鉑耐藥顯著相關(guān)，導(dǎo)致預(yù)后不良。Zhang等^［56］進一步研究發(fā)現(xiàn)，靶向HH信號通路可增加卵巢癌對順鉑的敏感性。MDR1是HH信號通路的靶基因，該通路可能通過MDR1影響卵巢癌對順鉑的化療耐藥。此外，HH信號通路通過DNA損傷修復(fù)^［57］、DNA甲基化^［58］和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化^［59］誘導(dǎo)耐藥。最近一項研究報道，含有E3泛素蛋白連接酶4的HECT和RLD結(jié)構(gòu)域（HECT and RLD domain containing E3 ubiquitin ligase 4，HERC4）過表達可以通過HH信號通路抑制卵巢癌細胞的生長，并在體內(nèi)抑制腫瘤的生長，這表明HERC4可以作為治療卵巢癌的潛在有效臨床靶點^［60］。

4 小結(jié)與展望

從果蠅中首次發(fā)現(xiàn)HH蛋白以來，HH信號通路在哺乳動物中的作用機制備受關(guān)注，研究人員在這一領(lǐng)域發(fā)表了大量文章。目前已知，HH信號通路在哺乳動物的生殖系統(tǒng)中，尤其是在卵巢組織中，發(fā)揮重要的調(diào)控作用。在生理和病理背景下，HH信號傳導(dǎo)無疑在細胞信號傳導(dǎo)中起著重要作用。在卵巢中，HH信號通路調(diào)節(jié)卵泡的發(fā)育和成熟、排卵以及類固醇激素的生成。盡管已有相關(guān)研究，其具體分子機制仍不完全清楚。HH信號通路在不同性腺中的作用存在差異，雄性性腺功能僅受DHH信號的調(diào)控，而雌性性腺的卵泡發(fā)育和類固醇生成同時受DHH和IHH信號的調(diào)控，需要進一步研究區(qū)分DHH和IHH在卵泡發(fā)育和卵巢功能中的作用機制。眾所周知，雌激素在卵泡發(fā)育和動物發(fā)情中扮演著至關(guān)重要的作用，且膽固醇作為雌激素合成的底物，可以促進雌激素的合成。但是，IHH發(fā)揮作用需要膽固醇的修飾，目前有研究顯示，IHH可以抑制雌激素的合成，該過程膽固醇對雌激素的影響與膽固醇直接促進雌激素合成相矛盾。那么，IHH在膽固醇合成雌激素過程中扮演怎樣的角色也是值得繼續(xù)探討的問題。

HH信號通路的失調(diào)與卵巢疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)，包括多囊卵巢綜合征、卵巢早衰和卵巢功能不全以及卵巢癌。當前，針對HH信號通路的多種藥物已被開發(fā)出來，其中一些已被批準用于癌癥的臨床治療，例如順鉑和白藜蘆已用于治療卵巢疾病。GLI1和SMO是HH信號通路的關(guān)鍵分子，它們被認為是潛在的癌癥治療靶點^［61-62］。因此，HH信號通路作為一個治療靶點具有重要的前景，闡明HH信號通路在卵巢疾病中的調(diào)控機制，可以為新的診斷、治療方法和藥物開發(fā)提供理論依據(jù)。卵巢衰老是導(dǎo)致哺乳動物與年齡相關(guān)的生殖能力下降和不孕癥的主要原因。在畜牧業(yè)中，卵巢衰老不僅降低了家畜卵母細胞的質(zhì)量和數(shù)量，還增加了與衰老相關(guān)的卵巢疾病發(fā)生率，從而縮短家畜的使用年限并降低了生產(chǎn)效益。目前，關(guān)于顆粒細胞和卵母細胞衰老的研究報道有限，且不夠深入。HH信號通路如何調(diào)控卵巢衰老？卵巢衰老又如何影響HH基因的表達？這些具體的分子機制仍需進一步探索。解決這些問題對于維持哺乳動物卵巢的正常功能和延長生殖壽命至關(guān)重要。

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（編輯 郭云雁）