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학술저널
저자정보
Li Xing (Army Medical University) Zhou Ling (Army Medical University) Peng Guiliang (Army Medical University) Liao Mingyu (Army Medical University) Zhang Linlin (Army Medical University) Hu Hua (Army Medical University) Long Ling (Army Medical University) Tang Xuefeng (Army Medical University) Qu Hua (Army Medical University) Shao Jiaqing (Medical School of Nanjing University) Zheng Hongting (Army Medical University) Long Min (Army Medical University)
저널정보
대한생화학·분자생물학회 Experimental and Molecular Medicine Experimental and Molecular Medicine 제53권
발행연도
2021.8
수록면
1 - 12 (12page)
DOI
10.1038/s12276-021-00661-4

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P62 is a protein adaptor for various metabolic processes. Mice that lack p62 develop adult-onset obesity. However, investigations on p62 in reproductive dysfunction are rare. In the present study, we explored the effect of p62 on the reproductive system. P62 deficiency-induced reproductive dysfunction occurred at a young age (8 week old). Young systemic p62 knockout (p62 -/- ) and pituitary-specific p62 knockout (p62 flox/flox αGSU cre ) mice both presented a normal metabolic state, whereas they displayed infertility phenotypes (attenuated breeding success rates, impaired folliculogenesis and ovulation, etc.) with decreased luteinizing hormone (LH) expression and production. Consistently, in an infertility model of polycystic ovary syndrome (PCOS), pituitary p62 mRNA was positively correlated with LH levels. Mechanistically, p62 -/- pituitary RNA sequencing showed a significant downregulation of the mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) pathway. In vitro experiments using the pituitary gonadotroph cell line LβT2 and siRNA/shRNA/plasmid confirmed that p62 modulated LH synthesis and secretion via mitochondrial OXPHOS function, especially Ndufa2, a component molecule of mitochondrial complex I, as verified by Seahorse and rescue tests. After screening OXPHOS markers, Ndufa2 was found to positively regulate LH production in LβT2 cells. Furthermore, the gonadotropin-releasing hormone (GnRH)-stimulating test in p62 flox/flox αGSU cre mice and LβT2 cells illustrated that p62 is a modulator of the GnRH-LH axis, which is dependent on intracellular calcium and ATP. These findings demonstrated that p62 deficiency in the pituitary impaired LH production via mitochondrial OXPHOS signaling and led to female infertility, thus providing the GnRH-p62-OXPHOS(Ndufa2)-Ca 2+ /ATP-LH pathway in gonadotropic cells as a new theoretical basis for investigating female reproductive dysfunction.

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