转录组测序分析猪胚胎附植的中期和后期卵巢差异表达基因

胚胎附植是影响母猪产仔数的一个重要因素,本研究旨在找到猪胚胎附植的关键调控基因。选用5~7胎次梅山猪母猪4头,在其妊娠第18和24天分别屠宰2头,采集其卵巢组织进行转录组测序(RNA-seq)分析,GO功能富集分析及Pathway分析。结果表明:1)猪胚胎附植中期卵巢(卵_18d)和后期卵巢(卵_24d)两个组织样检测到的表达基因中最多的序列(reads)均为外显子序列;卵_18d测得reads最多的染色体依次为6、14、1和7号,卵_24d依次为1、7、14和M号;卵_24d相较于卵_18d有更多的基因表达,且表达量更高;两个时期卵巢组织中表达量前50位的基因中,线粒体基因占60%以上。2)卵_24d相较于卵_18d,有581个基因上调和103个基因下调,其中二者之间表达差异最大的基因为EN19684,位于线粒体中;表达差异最大的染色体基因为EN11278,位于14号染色体中。3)差异表达基因显著富集于内皮细胞活化等38个生物学过程,宿主细胞质等19个细胞学分区和FAD-AMP裂解酶活性等16个分子功能;差异表达基因在185条生物通路上存在差异,其中前3位极显著差异的生物通路依次为PI3K-Akt信号通路、Hippo信号通路和昼夜周期。综上表明,在卵巢组织表达的基因,重点参与了胚胎附植后期的调控,且高表达量基因多集中在细胞线粒体中,差异表达基因功能以内皮细胞活化为主,生物通路以PI3K-Akt信号通路为主。

猪胚胎附植部分因子研究进展

产仔数性状是养猪业中一个重要的经济性状,而胚胎附植对猪产仔数的高低有重要的影响。胚胎附植的调控涉及到多个生物学过程,在其中发挥作用的物质(附植因子)很多。作者针对孕酮、孕酮受体、雌二醇、雌激素受体α(ESR1)和促红细胞生成素产生肝细胞受体配体(Eph-ephrin)系统这几种附植因子的相关研究进行了归纳总结,重点阐述了这些因子在母胎对话过程中的时空表达、功能、突变、调控等方面的研究进展。其中,孕酮及其受体在猪胚胎附植活动中全程发挥着重要作用,黄体分泌的孕酮与母猪子宫内膜腔上皮、腺上皮、基质和肌细胞中的孕酮受体结合发挥作用,使这些组织细胞分泌多种附植因子,这些附植因子进一步参与胚胎附植过程。雌二醇是雌激素中含量最多、活性最强的一种激素,主要由卵巢颗粒细胞分泌,雌激素受体α是子宫内雌二醇的主要受体,二者结合可使母猪发情;此外,附植中处于游离状态的胚泡也分泌雌二醇,其是一个让母猪子宫内膜得以识别的信号,允许胚泡附植。Eph-ephrin系统作用广泛,其在人、小鼠和猪的胚胎附植过程中发挥着重要作用。系统中的EphA1、ephrin A1、EphA4等基因在猪的胚胎附植期表达量显著高于空怀猪,它们在子宫内膜附植点的表达量显著高于附植点间的部位,且ephrin A1的抑制表达会降低子宫内膜上皮细胞的迁移和黏附能力。这些附植因子都在猪胚胎附植活动中发挥着重要作用,对它们的深入研究将有利于明确猪胚胎附植调控机理,进一步揭示猪高繁机理。

胚胎附植期梅山猪EphrinA1全编码区克隆及生物信息学分析

为了研究促红细胞生成素产生肝细胞配体A1(Ephrin A1)对梅山猪胚胎附植期胚胎在子宫内膜间迁移和对子宫内膜黏附活动的影响,利用克隆测序、生物信息学和qRT-PCR方法,克隆了Ephrin A1基因的全长编码序列,对其表达的蛋白结构和功能进行了预测,并检测了其mRNA表达变化。梅山猪Ephrin A1基因编码区有5个c SNPs变异,其中2个导致氨基酸突变,分别为Glu29Asn和Trp33Arg,位于Ephrin A1外显子1和外显子2上。Ephrin A1编码序列中含5个外显子,编码205个氨基酸。Ephrin A1为不稳定的亲水性蛋白,有1个信号肽和一个保守区域,无跨膜区。另外,Ephrin A1在梅山猪胚胎附植期有较强的mRNA表达。表明Ephrin A1基因可能参与梅山猪的胚胎附植调控,其c SNPs有望成为影响猪产仔数基因的潜在分子标记。

梅山猪胚胎附植期EphB2的组织表达及RNA-seq分析

猪产仔数是一个重要的经济和繁殖性状,而胚胎附植是影响猪产仔数的重要因素。为了研究促红细胞生成素产生肝细胞受体B2(Eph B2)对猪胚胎附植过程中子宫内膜迁移和粘附活动的影响,文章以太湖流域梅山猪为研究对象,利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot)方法,检测Eph B2基因在梅山猪胚胎附植前、中、后期子宫内膜附植点/非附植点和卵巢组织的m RNA和蛋白表达谱,并用转录组测序(RNA-seq)方法分析了不同附植时期子宫内膜附植点和卵巢组织的差异表达基因。q RT-PCR和Western blot结果表明,Eph B2在胚胎附植前、中、后期子宫内膜附植点和非附植点的m RNA和蛋白均呈现先升高后降低的表达趋势,且附植中期的表达量显著高于前期和后期(P<0.01);Eph B2在附植前、中、后期卵巢中的m RNA和蛋白表达趋势则相反,为先降低后升高,且不同时期间表达差异显著(P<0.05)。RNA-seq结果表明,Eph B2在子宫内膜附植点的m RNA表达,附植中期极显著高于附植前期(P<0.01);Eph B2在卵巢的m RNA表达,附植中期显著高于附植后期(P<0.05)。综上所述,Eph B2很可能在猪胚胎附植过程中发挥着重要的调控作用,为潜在的猪产仔数性状候选基因。

胚胎附植期Eph-Ephrin A基因家族在猪子宫内膜中的mRNA表达变化

促红细胞生成素产生肝细胞受体-配体A(Eph-Ephrin A)基因在一些哺乳动物的胚胎附植活动中发挥着重要作用。为研究Eph-Ephrin A在猪胚胎附植过程中的作用,选取9头大白母猪为试验材料,于妊娠第13 d(附植前期)、18 d(中期)、和24 d(后期)各屠宰3头,用实时荧光定量PCR方法研究了Eph-Ephrin A家族内9个基因在猪子宫内膜组织中的表达情况。结果显示,随着母猪妊娠日龄的增加,基因的mRNA表达量出现不同的变化趋势:Eph A1、Eph A7、Ephrin A1和Ephrin A5均持续显著增加(P<0.05);Ephrin A3先极显著增加,后极显著降低(P<0.01);Ephrin A4先极显著降低,后极显著增加(P<0.01);Eph A2和Eph A4的mRNA表达量在不同妊娠期差异不显著,但极显著低于空怀猪的表达量(P<0.01);Eph A5的表达量在不同妊娠期间无显著差异。以上结果表明,Eph-Ephrin A的mRNA表达可能对猪的胚胎附植调控有一定影响,但其确切功能仍需进一步分析验证。

猪脂肪沉积和胚胎附植期FTO基因的表达及碱基突变检测

为了研究脂肪肥胖相关基因(FTO)对猪脂肪沉积和胚胎附植的影响,本研究以太湖流域10头苏山猪和3头梅山猪母猪为试验对象,利用Real-time q PCR方法分析了该基因在脂肪沉积过程中苏山猪不同组织样和胚胎附植过程中梅山猪各组织样中的mRNA的表达,并用克隆测序方法检测了苏山猪群中FTO编码序列上的遗传变异。结果表明,脂肪沉积过程中,苏山猪16种组织样中均检测到FTO的mRNA表达,且背膘中的表达量极显著高于其他任何组织(P<0.01),高脂猪背最长肌中的FTO表达量显著高于低脂猪(P<0.05)。胚胎附植时期,梅山猪15种组织样中均检测到FTO的mRNA表达,且繁殖组织中的表达量显著高于其他组织(下丘脑除外)(P<0.05),表达量前2位组织样依次为:子宫、胚胎。苏山猪FTO编码序列(15~1 532 bp)上共发现10个c SNPs突变,其中有8个直接引起了编码氨基酸的变化。综上所述,FTO作用广泛,很可能在猪脂肪沉积和胚胎附植过程中发挥着重要的作用,其c SNPs可成为潜在的猪肉质性状和繁殖性状育种的分子标记。

梅山猪胚胎附植期EphA1基因表达及甲基化检测

旨在研究促红细胞生成素产生肝细胞受体A1(EphA1)在某些哺乳动物胚胎发育期的细胞间侵入和黏附活动中发挥一定作用以及EphA1基因甲基化对胚胎附植期其表达的影响。本研究以梅山猪为研究对象,采用实时荧光定量PCR、Western blot和亚硫酸氢盐测序法,分析了EphA1基因的mRNA表达、蛋白表达和CpG岛甲基化。结果表明,在梅山猪胚胎附植前期(13d)、中期(18d)、后期(24d)的子宫内膜附植点,EphA1的mRNA表达趋势为先升高后降低(P<0.05),蛋白表达趋势为逐渐降低,且妊娠猪的表达量均显著高于空怀猪(P<0.05)。附植前期的EphA1甲基化程度最高,中期的次之,后期的最小,即EphA1甲基化趋势与蛋白表达趋势一致。综上表明,EphA1的CpG岛甲基化很可能影响了基因的表达,进一步影响了猪胚胎附植的调控。

细胞外囊泡调控哺乳动物胚胎附植研究进展

细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)作为一种细胞交流媒介,能够通过其携带的miRNA、蛋白质等分子作用于靶细胞/靶组织,影响靶细胞/靶组织的功能和表型。最近研究表明,来自于胚胎、子宫内膜与子宫微环境等的细胞外囊泡参与了哺乳动物胚胎附植过程,通过影响子宫内膜的容受性和滋养层细胞的黏附能力,进而保证了胚胎成功附植和胎儿生长发育。本文主要阐述了细胞外囊泡的发生、生物学功能及其在哺乳动物胚胎附植过程中的作用。

猪胚胎附植期免疫耐受机制的研究进展

猪胚胎附植是母胎间建立紧密联系的标志和首要环节。胚胎对于母体是一种同种异体移植物却未受到母体的免疫排斥,而成功附植和妊娠,说明母体对胚胎存在免疫耐受作用,母体建立免疫耐受是胚胎附植的关键过程,研究发现该过程受到辅助型T细胞、多种细胞因子、子宫局部免疫细胞以及其他生物活性物质的调控与影响。本文对胚胎附植期母胎间免疫耐受机制的研究进展进行综述。

马胚胎附植及其分子调控研究进展

胚胎附植是处于活化状态的囊胚滋养层细胞与处于接受态的母体子宫上皮细胞之间逐步建立组织和生理上联系的过程。马(马属动物)在该过程中先后存在侵入性的绒毛膜带(子宫内膜杯)和非侵入性的尿囊绒毛膜(微子叶型上皮绒毛膜胎盘),是一种集侵入性与非侵入性胚胎滋养层于一体的哺乳动物。多种分子共同调节妊娠母马的胚胎附植过程。作者综述了马胚胎附植特点、过程与相关分子调控的研究进展,对减少母马妊娠早期胚胎丢失与流产具有重要参考价值。

ATF4基因在绵羊胚胎附植期子宫中的表达模式研究

【目的】探讨激活转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)在绵羊胚胎附植期子宫中的表达变化规律和在胚胎附植过程中发挥的作用。【方法】利用妊娠第9、13、17、21、25天怀孕与未孕母羊的子宫,应用半定量RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR对21d怀孕母羊全身组织及各时间点的怀孕与未孕母羊子宫组织进行表达研究。【结果】1半定量结果显示ATF4基因在心脏、肝脏、脾脏、肾脏、皱胃、输卵管、子宫颈、脑垂体、松果体、卵巢及子宫体等组织均有表达,但在子宫体、子宫颈及卵巢中表达量较高;2实时荧光定量PCR结果显示,怀孕绵羊胚胎从第9天开始,其ATF4表达量呈逐渐上升趋势,到第21天到达高峰,以后又开始下降,与同发情期的空怀母羊对照比较,怀孕母羊各时间点ATF4的表达量均显著高于未孕的同期母羊。【结论】ATF4基因在绵羊胚胎附植中起一定的作用。

哺乳动物胚胎附植与中药保胎作用机制研究进展

附植是指哺乳动物囊胚滋养层细胞与母体子宫上皮细胞之间逐步建立组织生理上联系的过程。成功的附植有赖于胚泡与母体相互识别,胚泡发育与母体子宫变化的同步以及抑制母体的免疫排斥反应和母体接受性等一系列事件。这些事件又受到母体和胚泡的激素以及一些因子的调控。传统中药可通过提高孕酮的含量、类雌激素样作用、治疗子宫内膜炎的作用以及影响白血病抑制因子和白细胞介素1的表达量来促进山羊胚胎附植。文章主要论述了哺乳动物胚胎附植的机制以及中药对胚胎附植的影响,这有助于进一步阐明中药保胎的作用机理。

选择素及其在胚胎附植中的作用

选择素是已知的细胞黏附分子(CAMs)家族之一,共有3个成员组成,其主要生理功能是在炎症发生时介导白细胞与血管内皮细胞之间的起始黏附。近年来研究资料显示,选择素还在受精、肿瘤细胞转移和胚胎附植等过程中发挥着重要的作用,其中滋养层L-选择素介导胚泡滋养层与子宫之间的相互作用,在胚胎附植时发挥桥梁作用。

一氧化氮对动物胚胎附植影响的研究

一氧化氮（NO）作为一种特殊的生物传递信号分子，日益受到生命科学各领域的普遍重视。机体内的NO由一氧化氮合酶催化合成，是动物体内发挥多种生物学效应的自由基，是一种重要的生物信使，它几乎对哺乳动物的所有系统都会产生一定的作用。近几年的研究结果表明，NO对动物胚胎附植发挥着重要作用。

转录组测序筛选山羊妊娠早期胚胎附植相关基因

旨在通过胚胎附植前、后的山羊子宫角组织高通量测序筛选妊娠早期胚胎附植的关键基因。本研究选取2~4岁体重相近((44.76±3.49)kg)的经产努比亚母山羊16只,在同期发情-人工输精配种后的第15(D15)和第30天(D30)分别随机选取3只羊颈动脉放血处死。采集子宫角组织利用Illumina HiSeq进行高通量转录组测序(RNA-Seq),筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)并对DEGs进行功能注释,基因功能查询进一步筛选与胚胎附植直接相关的调控基因,荧光定量PCR(qRT-PCR)对筛选的基因进行表达量验证分析。D15和D30子宫角组织转录本比较分析发现了2000个DEGs,其中上调基因620个,下调基因1380个。GO功能聚类分析共分为3大类52组,其中细胞组分17组,生物过程23组,分子功能12组,获得细胞连接与增殖,生物粘附与调节,分子活性与转导等重要生物途径。以D15表达量高低为排序标准,从表达量最高的10个基因中筛选出了与胚胎附植有关的基因MGP和TAGLN;从上调和下调幅度最大的前10个差异表达基因中,获得参与妊娠相关糖蛋白合成与分泌的基因PAG-3、PAG-8、PAG-12,参与生长因子结合与生长激素释放激素受体活性相关基因GHRHR和胰岛素样生长因子结合蛋白基因IGFBP1。qRT-PCR结果显示,随机选取的6个基因在D15和D30子宫角中表达变化趋势与RNA-Seq结果一致。获得的基因MGP、TAGLN、PAG-3、PAG-8、PAG-12、GHRHR、IGFBP1在努比亚山羊胚胎附植中具有重要作用。

细胞因子在猪胚胎附植期的作用及机制

猪胚胎的附植是通过广泛的细胞运动和重塑发生。胚胎的成功附植主要取决于胚胎延伸和滋养外胚层与子宫内膜上皮紧密连接的成功,这种紧密连接保证了孕体摄取其存活所必需的子宫腺上皮分泌物质。这些过程需要子宫和胚胎来源的细胞因子完成子宫内膜和滋养外胚层之间的细胞重塑,营造胚胎附植时的促炎微环境,维持附植阶段免疫系统的平衡,协调子宫和胚胎之间的相互作用等。本文主要综述了猪胚胎附植时期,由子宫和胚胎来源的细胞因子包括白细胞介素-1β(IL-1β)、干扰素(IFN)、成纤维细胞生长因子(FGF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、转化生长因子-β(TGF-β)发挥的作用及其作用机理,以期为胚胎附植及发育调控相关研究提供参考。

胚胎附植期GRB7基因在绵羊子宫内膜中的mRNA表达

旨在探讨生长因子受体结合蛋白7(growth factor receptor bound 7,GRB7)在绵羊胚胎附植期子宫内膜中m RNA的表达模式。应用半定量RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR分别检测21 d怀孕母羊全身组织和妊娠第9、13、17、21及25天的怀孕与未孕母羊子宫内膜组织GRB7基因的表达。半定量RT-PCR结果显示,GRB7基因在心脏、皱胃、大肠、小肠、瘤胃、下丘脑、大脑、小脑等组织均未检测出表达,在脾脏、垂体、肾脏、输卵管、卵巢、膀胱及子宫体等组织出现表达,其中在子宫体、输卵管及肾脏中呈现较高表达;实时荧光定量PCR结果显示,从绵羊妊娠第9-25天阶段,GRB7基因在母羊子宫内膜组织的表达量呈逐渐上升趋势,孕羊GRB7的表达量均显著高于同一时间点同期发情的未孕母羊。结果表明GRB7的m RNA表达具有组织特异性,在胚胎附植期绵羊子宫内膜中的m RNA表达显著升高,表明GRB7可能在早期胚胎附植中发挥一定作用。

受体牛血清免疫因子与胚胎附植的关系研究

本试验通过测定胚胎移植受体牛血清中免疫因子TNF-α和IL-6的含量,并将妊娠牛与未妊娠牛测定结果进行对比,研究免疫因子与胚胎附植的关系。结果表明,在胚胎附植过程中,免疫因子TNF-α含量减少、IL-6增加有利于胚胎附植。

外泌体在哺乳动物胚胎附植中的作用研究进展

外泌体的分泌是不同类型的细胞间信息交流的一种重要方法,近几年发现外泌体在胚胎附植中介导胚胎与母体的信息交流起重要作用。本文综述了外泌体的主要释放机制和分离鉴定方法、子宫内膜细胞和胚胎来源的外泌体在哺乳动物中调节胚胎附植的重要作用,为提高动物胚胎附植的成功率提供新依据,也为人类体外受精、辅助生殖技术的改进提供参考资料。

绵羊胚胎附植过程中相关因素的研究

胚胎附植属于哺乳动物重要的生殖生理过程,是妊娠建立的标志和重要环节。早期胚胎发育、母体妊娠识别、胚胎附植和妊娠维持都严格依赖于母—胎间复杂的信号传导及关联。大量研究证明,在绵羊胚胎附植过程中,来源于胚胎、母体子宫及宫外组织的多种生殖激素、粘附分子、细胞外基质、细胞活素物质和生长因子均可通过期间精密的调控关系参与并维持孕体的发育、子宫内膜的重塑、分泌功能及子宫生长。这对胚胎附植分子调控信号的掌握以及引起妊娠失败因素的诊断确定提供了参考,从而可提高家畜和人类的妊娠率。本文就绵羊胚胎附植迁移的过程及影响附植的相关因素进行了综述。