Smad7介导TGF-β信号通路对绵羊卵泡颗粒细胞增殖的影响

【目的】卵泡发育是一个复杂的调控过程,其中绵羊卵泡颗粒细胞(granulosa cells,GCs)的增殖,分化会直接影响卵泡的发育状况。TGF-β信号通路在绵羊卵巢发育和卵泡生长过程中起着重要作用,Smad7作为TGF-β信号通路关键性的抑制基因也发挥重要作用,通过探究Smad7介导TGF-β信号通路对绵羊卵泡GCs增殖凋亡的影响,为进一步研究Smad7在卵泡GCs增殖凋亡过程中的调控作用提供依据。【方法】选取4—6月龄未怀孕的晋中健康杜湖杂交母羊20只,屠宰后采集双侧卵巢组织,分离培养卵泡颗粒细胞,FSHR细胞免疫荧光鉴定,Smad7细胞免疫荧光的表达定位,CCK8法测定细胞增殖情况,绘制生长曲线;细胞传代后外源添加不同浓度Smad7激动剂积雪草苷(asiaticoside,AS)(0、100、200、400、600 ng·mL^(-1))培养绵羊卵泡GCs,选择AS最佳作用浓度处理二代颗粒细胞,采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测TGF-β信号通路中关键基因及细胞凋亡和周期相关基因表达水平;合成3个siSmad7,转染至卵泡GCs中,选择干扰效果最佳的,采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测TGF-β信号通路中关键基因及细胞凋亡和周期相关基因表达水平。【结果】Smad7在绵羊卵泡GCs中有表达;200 ng·mL^(-1) AS能极显著上调Smad7在GCs的表达(P<0.01),siSmad7-1对绵羊卵泡GCs的转染效果最佳(P<0.01);Smad7上调能显著增加TGF-β信号通路Smad4,TFDP-1和EP300的表达量(P<0.05),极显著增加TGF-β信号通路SP1的表达(P<0.01),显著增加凋亡相关基因Caspase8的表达量(P<0.05),极显著增加凋亡相关基因Caspase3和Bim的表达量(P<0.01),显著升高细胞周期相关基因P21和P27的表达量(P<0.05),极显著升高细胞周期相关基因CCND2的表达量(P<0.01),而CCND1的表达量显著降低(P<0.05);Smad7 siRNA显著降低TGF-β信号通路Smad4,TFDP-1和EP300的表达量(P<0.05),极显著降低TGF-β信号通路SP1的表达量(P<0.01),显著降低凋亡相关基因Caspase8的表达量(P<0.05),极显著降低凋亡相关基因Caspase3和Bim的表达量(P<0.01),极显著降低细胞周期相关基因P21,P27和CCND2的表达量(P<0.01),极显著升高CCND1的表达量(P<0.01);CCK8分析显示,Smad7上调,GCs的增殖率在24和48 h显著下调(P<0.01),Smad7 siRNA在24和72 h显著升高GCs的增殖率(P<0.05),在48 h极显著升高GCs的增殖率(P<0.01)。【结论】Smad7介导TGF-β信号通路抑制绵羊卵泡GCs增殖和促进细胞凋亡。