Кіріспе

Хомо сапиенс түріндегі белокты кодтаушы ген. Өсу/дифференциациялау факторы 9 – адамдарда GDF9 генімен кодталатын белок. Жұмыртқалықтың соматикалық жасушалары синтездейтін өсу факторлары жұмыртқа жасушаларының өсуі мен қызметіне тікелей әсер етеді. Өсуді дифференциациялау факторы 9 (GDF9) жұмыртқа жасушаларында экспрессияланады және жұмыртқалық фолликулогенезі үшін қажет деп саналады. GDF9 трансформациялық өсу факторы бета (TGFβ) суперайылының мүшесі болып табылады.

Өсімді дифференциациялау факторы 9 (GDF9)

Өсуді дифференциациялау факторы 9 (GDF9) – трансформациялық өсу факторы β (TGF β) суперотбасының ооциттен шыққан өсу факторы. Ол ооцитте жоғары экспрессияланады және айналасындағы соматикалық жасушаларға, әсіресе гранулоза, кумулюс және тека жасушаларына маңызды әсер етеді. GDF9 фолликулогенез, оогенез және овуляция процестерінің барлық кезеңдері үшін қажетті және осылайша әйелдердің фертильдігінде маңызды рөл атқарады. Лиганд-рецептор белсендірілуі SMAD белоктерінің төменгі ағындағы фосфорилирленуіне және белсендірілуіне мүмкіндік береді. GDF9 ерекше түрде SMAD2 және SMAD3 белсендіреді, олар барлық SMAD белоктерінің ортақ серігі – SMAD4-пен кешен құрайды, содан кейін ген экспрессиясын реттеу үшін ядроға транслокацияланады. Гранулоза жасушаларының пролиферативті қабілеті айтарлықтай төмендейді, нәтижесінде дамитын ооцитті қоршап тұратын гранулоза жасушаларының қабаты бір ғана болады және оны қолдайды. In vitro жағдайында сүтқоректілердің жұмыртқалық тіндеріне GDF9 әсер етуі бастапқы фолликулдардың дамуын күшейтеді. GDF9 гранулоза жасушаларының апоптозын болдырмау арқылы преантральды фолликулдардың өсуін стимуляциялайды. Бұл фолликул стимуляциялаушы гормон (FSH) рецепторларының экспрессиясының жоғарылауы немесе рецептордан кейінгі сигналдаманың нәтижесі болуы мүмкін. Gdf9 генінде консервативті емес аминқышқылының өзгеруіне алып келетін SNP анықталды, онда SNP бойынша гомозиготалық есеулер мүлдем фертильді емес және фолликулдардың өсуі байқалмайды.

Фолликулдардың кеч дамуы

Фолликул дамуының кейінгі кезеңдеріне тән ерекшелік – кумулдық жасушалардың пайда болуы. GDF9 фоликулярдың қалыпты дамуындағы маңызды процесс – кумулдық жасушалардың кеңеюіне себеп болады. GDF9 экспрессиясын жою нәтижесінде кумулдық жасушалардың кеңеюі болмайды, бұл GDF9 сигналдауының гранулоза жасушаларының ферменттерін өзгертудегі аса маңызды рөлін көрсетеді, соның арқасында фоликулогенездің соңғы кезеңдерінде кумулдық жасушалар кеңейе алады.

Оогенездегі рөлі

GDF9 жетіспеушілігі қатаң фолликулярлық аномалиялармен қатар жұмыртқаның өзінде патофизиологиялық өзгерістерге себеп болады. Жұмыртқалар қалыпты өлшемге жетеді және зона пеллюцида қалыптастырады, бірақ органеллалар жинақы болып, қабықшалық гранулалар пайда болмайды. Холестерин прогестерон сияқты көптеген маңызды стероид гормондарының алғы материалы болып табылады. Эмбриогенездің бастапқы кезеңдерін қолдау үшін овуляциядан кейін прогестерон деңгейі айтарлықтай жоғарылайды.

GDF9 мутациялары

GDF9 мутациялары ертерек жұмыртқалық жеткіліксіздігі бар әйелдерде, сондай-ақ дизиготалық егіздердің аналарында табылады. GDF9 P103S, GDF9 P374L және GDF9 R454C – үш нақты мағыналық мутация анықталды, алайда GDF9 P103S дизиготалық егіздері бар әйелдерде де, ертерек жұмыртқалық жеткіліксіздігіне ұшыраған әйелдерде де кездеседі.

Поликистоздық жұмыртқалар синдромымен (ПКБС) байланысы

ПКОС овуляциялық тұқымсыздықтың шамамен 90% құрайды және репродуктивті жастағы әйелдердің 5-10% - ын қамтиды. ПКОС-ы бар әйелдерде ГДФ9 мРНҚ фолликулярлық дамудың барлық кезеңдерінде ПКОС-ы жоқ әйелдерге қарағанда төмендеген. ПКОС-ы бар әйелдерде GDF9 экспрессиясы бастапқы, біріншілік және екіншілік фолликулогенез сатыларында айтарлықтай төмендейді. Егер мидағы «Bmp15» генінің белсенділігін төмендетсе, жартылай фертильділік пайда болады, бірақ жұмыртқалық бездің гистологиялық құрылымы қалыпты болып қалады. GDF9 жұмыртқалық бездегі біріншілік фолликулалардың дамуында маңызды рөл атқарады. Ол гранулозалық және текалық жасушалардың өсуіне, сондай-ақ ооциттің дифференциациялануы мен жетілуіне қатысады. GDF9 овуляция жиілігінің өзгеруімен және жұмыртқалық функцияның ерте тоқтауымен байланысты, сондықтан фертильділікте маңызды рөл атқарады. GDF9 сигналды жіберу үшін жасуша бетіндегі II типті сүйек морфогенетикалық белок рецепторы (BMPR2) қолданылады.