卵的质量决定着女性的生育能力及后代健康,因而产生一枚能够受精且支持健康个体发育的高质量成熟卵母细胞（卵子）是女性生殖过程的关键环节,也是保证女性生殖健康的关键。该环节与卵泡发育过程密不可分、高度协调,是在卵母细胞自身所固有的遗传学程序（统称内源性因素）以及卵母细胞周围的卵泡微环境因素（包括多种激素与生长因子、代谢产物及营养物质、以及应激因素等,统称为外源性因素）的共同作用下有序进行的。然而,卵母细胞如何整合这些内外源性因素进而促进其本身以及其周围的颗粒细胞的生长发育还很不清楚。MTOR信号通路是进化上高度保守的细胞内的能量感应通路,因具有整合来自于细胞内外的营养、应激、激素和生长因子等信息进而调控细胞生长和发育的能力而被我们关注。因此,本论文在揭示了该通路蛋白在卵泡发育不同时期的细胞定位及激活状态的基础上,通过在卵母细胞内条件性敲除MTOR的方法系统地探讨了卵母细胞内的MTOR信号通路在调控卵母细胞及卵泡发育成熟过程中的作用及机制。免疫组织化学分析发现MTOR通路在卵巢内规律性地表达及激活。MTOR及激活态的MTOR（p-MTOR）在各个发育时期的卵泡卵母细胞中均有表达,且在二级卵泡及之后的卵母细胞表达较高;二者在原始卵泡之后的卵泡颗粒细胞表达较高。激活态的MTOR下游关键蛋白p-RPS6在原始及初级卵泡卵母细胞没有表达或表达较低,而在二级卵泡及之后的卵泡卵母细胞中表达较高。激活态的MTOR下游关键蛋白p-4EBP1只在有腔卵泡卵母细胞内表达。p-RPS6及p-4EBP1从二级卵泡开始在部分颗粒细胞表达,在有腔卵泡内富集于卵母细胞周围的卵丘细胞及靠近卵泡腔的颗粒细胞。这些结果表明MTOR通路在发育不同时期的卵泡卵母细胞及颗粒细胞内激活程度不同,进而提示参与调控卵子发生及卵泡发育过程的不同事件。由Gdf9-CRE介导的卵内MTOR敲除雌鼠不孕。其首波卵泡发育异常,次级卵泡生长受限,卵内BMP15和FGF8表达降低,几乎不能排卵。该种cKO雌鼠随着年龄增高其卵泡发育缺陷恶化,逐渐表现出原发性卵巢功能不足表型。早期生长卵泡的卵母细胞因过度表达γH2AX而退化,卵巢体积皱缩,雌激素及抗缪勒氏管激素水平降低,而促黄体激素升高。在6月龄,cKO小鼠卵巢内几乎没有正常卵泡,许多在形态上类似睾丸曲细精管的结构存在于皮质区。转录组测序揭示颗粒细胞特征性基因表达水平下降,一些睾丸支持或间质细胞特异性基因表达上升。颗粒细胞在形态上变得类似雄性睾丸支持细胞,表达睾丸支持细胞特异蛋白CLAUDIN5。这些结果表明原始卵泡卵母细胞内MTOR信号对于颗粒细胞命运决定及特征维持起着不可或缺的作用。由Zp3-CRE介导的卵内MTOR敲除雌鼠虽然也几乎不孕,但其卵泡发育正常。该类小鼠能够排卵,但所排卵母细胞大多数不能正常完成第一次减数分裂,并且其受精及支持早期胚胎发育的能力大大降低。经蛋白质组学以及转录组测序分析发现与MTOR信号相关的代谢通路以及与细胞骨架、纺锤体、细胞周期相关的蛋白或转录本发生明显下调。这些变化,特别是参与调控胞质分裂的蛋白PRC1的下调,可能是导致上述减数分裂缺陷的主要原因。因此,初级卵泡及之后时期卵泡卵母细胞内的MTOR信号通路对于卵母细胞减数分裂及发育潜能具有重要的调控功能。综上所述,本论文揭示了卵内MTOR信号通路在卵泡发育过程中的重要作用。其对于卵及颗粒细胞的调控作用因卵泡发育时期不同而具有特异性。在卵泡发育初期,卵内MTOR信号通过阻止卵内过度累积DNA损伤以及刺激关键的卵源性旁分泌因子的表达来维持颗粒细胞的特性和促进卵泡发育;而在后期卵泡发育特别是卵母细胞成熟过程中,卵内MTOR信号通过调控支持卵母细胞完成减数分裂和获得发育潜能的关键基因的表达来控制卵母细胞质量。这些发现为揭示女性生殖关键疾病---原发性卵巢功能不足以及代谢紊乱疾病（诸如多囊卵巢综合症、肥胖和糖尿病等）所致卵子质量下降的病因以及探索新的诊疗方案提供了崭新的思路。