LPA对牦牛卵丘细胞扩张因子HAS2、PTGS2和PTX3表达的影响

本研究以溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid,LPA)在卵丘细胞扩张中的作用为切入点,旨在探讨不同浓度LPA对牦牛卵丘细胞(yak cumulus cells,YCCs)中卵丘扩张因子(透明质酸合成酶2(hyaluronate synthase 2,HAS2)、前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)和正五聚蛋白3(pentraxin 3,PTX3))表达的影响。本研究以健康成年(3~4岁)雌牦牛的YCCs为研究对象,取对数生长期的YCCs,将不同浓度的LPA(空白对照、阴性对照、5、15、30和50μmol·L^(-1))作用于体外培养的YCCs,分别培养12、24、36、48 h后,CCK-8检测YCCs的细胞活性,采用RT-qPCR和Western-blot法检测YCCs中HAS2、PTGS2和PTX3 mRNA和蛋白相对表达量,细胞免疫荧光染色法检测卵丘扩张因子HAS2、PTGS2和PTX3在YCCs中的分布。试验中每个处理组3个重复。结果显示,LPA孵育12、24、36和48 h,对YCCs的活性有着明显的促进作用。当孵育时间为24 h时,LPA对YCCs活性的促进作用最明显。相比较于对照组而言,当LPA浓度为15μmol·L^(-1)时,不同孵育时间中YCCs的活性提升最为显著(P<0.05)。当LPA浓度为15μmol·L^(-1)时,与空白对照组相比,HAS2、PTGS2和PTX3的mRNA和蛋白相对表达量最高(P<0.05),且YCCs中HAS2、PTGS2和PTX3的荧光强度明显增强。当LPA浓度大于15μmol·L^(-1)时,HAS2、PTGS2和PTX3的mRNA和蛋白相对表达量逐渐下降。本研究表明,LPA对YCCs活性具有促进作用。当孵育时间为24 h,并且LPA浓度为15μmol·L^(-1)时,活性提升最为显著(P<0.05)。LPA可以增强YCCs中卵丘扩张因子HAS2、PTGS2、PTX3的表达,且其作用浓度具有剂量依赖性,最佳浓度为15μmol·L^(-1)。研究结果为阐明LPA促进牦牛卵丘细胞扩张的分子机制提供了理论依据,为进一步提高牦牛卵母细胞的质量和体外受精(in vitro fertilization,IVF)成功率提供理论基础。

奶牛乳源外泌体提取方法的优化及效果评价

乳源外泌体在疾病治疗及载体效应等领域应用颇为广泛,但目前乳源外泌体的提取方法仍步骤繁琐,耗时长,难以推广应用。为建立省时、高效和稳定的乳源外泌体提取方法,本试验在前期已建立的差速超速离心法、凝乳酶法、乙酸法及蔗糖密度梯度离心法的基础上,通过增加离心速度、改变乙酸或凝乳酶用量、调整蔗糖密度梯度、减少离心步骤进行逐一优化。通过透射电子显微镜、纳米粒子跟踪分析、蛋白浓度检测、免疫印迹鉴定比较乳源外泌体形态结构、粒径大小、蛋白浓度、粒子浓度、特异性标记蛋白的差异,筛选出最优提取方法。结果显示:4种优化后提取方法均可分离获得具有典型“茶托”形状,介于30~200 nm的细胞外囊泡,但优化后的乙酸法提取乳源外泌体最多,视野密度高达80%以上,粒径大小为(151.0±47.2)nm,粒子浓度为6.2×10^(12)个/mL,均高于其他优化方法;优化后的乙酸法提取乳源外泌体的特异性标记蛋白[肿瘤易感基因101(TSG101)、热休克蛋白70(HSP70)、CD81和CD9]均表达量较高,其他3种优化方法提取到的乳源外泌体特异性标记蛋白发生不同程度降解,且提取乳源外泌体所得样品蛋白浓度均显著高于优化的乙酸法(P<0.05)。结果表明,优化后奶牛乳源外泌体乙酸提取法具有方法简单、耗时短、纯度高、特异性标记蛋白稳定等优点,该方法为外泌体需求量大的试验、医疗、工业生产等奠定一定基础。

牦牛早期胚胎核旁斑点形成及对后续发育的影响

【目的】明确牦牛早期胚胎发育过程中核旁斑点形成的关键时期,确定其参与形成长链非编码RNA(Long non-coding RNA,LncRNAs),探索核旁斑点形成对后续胚胎发育能力的影响及调控机制。【方法】体外受精生产牦牛胚胎,DAPI染色标记结合核旁斑点结构蛋白1(paraspeckle Protein 1,PSPC1)mRNA实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR)检测确定牦牛早期胚胎发育核旁斑点形成关键时期,免疫荧光技术验证胚胎PSPC1蛋白表达水平;qRT-PCR检测核旁斑点形成相关LncRNAs核旁斑点组装转录因子1(encoding nuclear paraspeckle assembly transcript 1,NEAT1)、共激活因子相关的精氨酸甲基转移酶1(coactivator associated arginine methyltransferase 1,CARM1)及54 kD核结合蛋白(non-POU domain containing octamer-binding protein,p54nrb)mRNA在各时期胚胎中表达水平;RNA干扰技术抑制合子PSPC1 mRNA水平,比较后续各阶段胚胎发育率,通过分析囊胚细胞总数、滋养层细胞数(trophoblast cells,TE)、内细胞团数(inner cell mass,ICM)评估囊胚质量;检测对照组和PSPC1 mRNA干扰组囊胚中B-细胞淋巴瘤/白血病-2原癌基因(B-celllymphoma/leukemia-2,Bcl-2)和B细胞淋巴瘤/白血病基因伴随蛋白x(B-cell lymphoma/leukemia associatedx protein,Bax)表达水平。【结果】(1)在不同发育阶段胚胎细胞的细胞核均可观察到核旁斑点,但2-细胞和4-细胞时期胚胎细胞核中核旁斑点更为清晰,2-细胞至桑椹胚阶段PSPC1 mRNA呈现高水平表达,其中4-细胞到桑椹胚阶段PSPC1 mRNA水平最高,PSPC1蛋白荧光强度在此阶段最强。(2)NEAT1、CARM1及p54nrb mRNA均在2-细胞到桑椹胚阶段呈现高水平表达,其中NEAT1和p54nrb在4细胞时期水平最高,CARM1在2-细胞到桑椹胚3个阶段表达水平差异不显著(P>0.05)。(3)PSPC1 mRNA干扰组桑椹胚与囊胚发育率均显著降低,且桑椹胚发育率降低幅度高于囊胚,PSPC1 mRNA干扰组囊胚细胞总数显著低于对照组,其中以ICM细胞数降低为主,TE细胞数在两组之间差异不显著。(4)PSPC1 mRNA干扰处理组囊胚中促细胞凋亡因子Bax mRNA和蛋白均显著增加,抑凋亡相关因子Bcl-2 mRNA和蛋白降低,且囊胚中内细胞团发生裂解。【结论】牦牛早期胚胎发育核旁斑点形成的关键时期为2-细胞至桑椹胚阶段,其中主要集中在4-细胞时期,且PSPC1、NEAT1、CRAM1、p54nrb在核旁斑点形成时期呈高水平表达。干扰牦牛合子PSPC1 mRNA导致后续胚胎发育能力降低,并通过诱导ICM凋亡降低囊胚质量,影响囊胚中细胞命运决定。

抑制素A对牦牛颗粒细胞FSH、LH及其受体表达的影响

为了探明抑制素A(INHA)对牦牛卵泡颗粒细胞中促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)与其受体结合发挥的作用,通过体外培养牦牛卵泡颗粒细胞,采用免疫荧光技术(IF)检测促卵泡素受体(FSHR)和促黄体素受体(LHR)在颗粒细胞中的分布情况,用不同浓度外源性INHA(0、1.25、2.5、5、10、20 ng·mL^(-1))作用12 h后,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测颗粒细胞中FSHβ、LHβ、FSHR、LHR基因的表达情况,采用酶联免疫分析试验(ELISA)检测细胞内外FSH、LH的含量。结果显示,FSHR和LHR在颗粒细胞质与细胞核中均有表达。FSHβ和LHβ基因在颗粒细胞中的表达随INHA浓度的增大呈先降后升的趋势;INHA浓度接近5 ng·mL^(-1)时,FSHβ表达最低;INHA浓度接近10 ng·mL^(-1)时,LHβ表达最低;FSHR和LHR基因的表达与INHA浓度呈负相关。INHA浓度接近5 ng·mL^(-1)时,颗粒细胞内外FSH含量最低;INHA浓度接近10 ng·mL^(-1)时,颗粒细胞内外LH含量最低;其他INHA浓度下,当颗粒细胞内容物中FSH和LH含量降低时,细胞上清中含量升高。综上所述,INHA对FSHR和LHR基因在颗粒细胞中的表达存在明显的抑制作用,并且影响FSHβ和LHβ基因在颗粒细胞中的表达。研究表明INHA可以抑制牦牛卵泡颗粒细胞中FSH、LH与其受体的结合;同时,INHA对颗粒细胞内外FSH和LH的含量具有重要调节作用。本研究为进一步探索抑制素对雌性牦牛生殖调控的影响提供了理论依据。

牦牛LC3B蛋白多克隆抗体制备及在生殖器官表达检测中的应用

旨在克隆牦牛微管相关蛋白1轻链3B(microtubule associated protein 1 light chain 3B,LC3B)基因,制备牦牛LC3B多克隆抗体,为探究自噬在牦牛生殖生理过程中的作用奠定基础。本研究通过基因克隆方法获得牦牛LC 3B基因序列,利用原核表达、亲和层析法纯化牦牛LC3B重组蛋白,使用纯化的蛋白为抗原免疫10月龄日本大耳白兔,Sepharose4B柱层析法纯化制备牦牛LC3B多克隆抗体,利用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定抗体效价,并使用蛋白质免疫印迹(WB)、免疫组织化学法(IHC)和免疫荧光技术(IF)检测牦牛生殖器官中LC3B蛋白的表达。结果显示,本研究成功克隆了牦牛LC 3B基因(登录号:OP572227),构建的重组质粒pET-32a-LC3B能够诱导产生重组蛋白,并且在包涵体和上清中均有表达;所纯化的牦牛LC3B重组蛋白大小为34 ku(含Trx和His标签),符合预期结果。通过免疫日本大耳兔后得到的兔抗牦牛LC3B蛋白血清,抗体效价分别为1∶640000和1∶320000,特异性良好,表明牦牛LC3B蛋白多克隆抗体制备成功。纯化后的抗体应用于牦牛生殖器官中LC3B的表达检测,LC3B在牦牛卵巢、输卵管和子宫中表达,并且能识别LC3B-Ⅰ和发生脂化后的LC3B-Ⅱ,主要表达于细胞质及细胞核周。本研究通过成功克隆牦牛LC 3B基因制备了牦牛LC3B多克隆抗体,使用抗体检测发现LC3B蛋白在牦牛生殖器官中均有表达,表明所制备的多克隆抗体特异性良好,能够应用于牦牛LC3B蛋白的检测和细胞自噬水平的研究。

IGF-1调控RBM3表达抑制低温应激诱导牦牛卵丘细胞凋亡

【目的】探索动物机体遭受低温应激及细胞冷冻过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor,IGF-1)与RNA结合基序蛋白3(RNA-binding motif protein 3,RBM3)之间的作用关系,及IGF-1参与哺乳动物细胞抑制低温损伤的机制。【方法】体外培养牦牛卵丘细胞,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot,WB)和免疫荧光技术检测不同浓度(0、50、100、200 ng·mL^-1)IGF-1和低温应激(30℃、25℃)对RBM3表达影响。卵丘细胞经最佳浓度IGF-1(100 ng·mL^-1)和对照组(0 IGF-1)作用30 h后,低温(30℃、25℃)应激8 h,比较RBM3表达水平。评估在低温应激组、100 ng·mL^-1IGF-1处理组和100 ng·mL^-1IGF-1+RBM3抑制剂处理组,卵丘细胞25℃应激8 h后凋亡水平差异,并从基因和蛋白水平检测3组卵丘细胞中凋亡相关基因Bax和Bcl-2的表达水平。【结果】(1)IGF-1作用卵丘细胞后RBM3基因和蛋白的表达水平显著上升(P<0.05),其在100 ng·mL^-1IGF-1处理组最高,免疫荧光检测显示100和200 ng·mL^-1IGF-1处理组卵丘细胞胞核和细胞质均可检测到RBM3,而0和50 ng·mL^-1处理组,RBM3仅定位在细胞质。(2)卵丘细胞经受低温应激时,RBM3的表达水平显著增加,但其在30℃和25℃应激处理组差异不显著;100 ng·mL^-1IGF-1作用卵丘细胞30 h后,其再次接受25℃、8 h低温应激,卵丘细胞中RBM3的表达水平显著高于低温应激前未经IGF-1处理卵丘细胞中RBM3的表达水平,且该处理组卵丘细胞胞质和胞核均可检测到RBM3。(3)25℃应激后,100 ng·mL^-1IGF-1处理组卵丘细胞的凋亡率为(15.94±2.03)%,显著低于其在未经IGF-1处理组和100 ng·mL^-1IGF-1+RBM3抑制剂处理组中卵丘细胞的凋亡率,两者分别为(25.86±1.09)%和(20.14±2.65)%,在100 ng·mL^-1IGF-1处理组Bcl-2的表达水平显著高于其余两个处理组(P<0.05),而Bax的表达水平显著低于其余两个处理组(P<0.05)。【结论】RBM3参与牦牛卵丘细胞低温应激调控,IGF-1可调控其在低温应激中的表达水平,从而降低低温诱导的卵丘细胞凋亡。本研究为揭示IGF-1和RBM3参与动物机体或细胞免受低温损伤的分子机制提供了关键信息,为体细胞和生殖细胞冷冻技术的提高提供了理论依据。

牦牛p38MAPK在雌性主要生殖器官中的表达

旨在研究p38MAPK在母牦牛主要生殖器官中的表达情况,了解其表达差异性,为牦牛的繁殖性能研究提供相关基础资料。本研究采集卵泡期、黄体期、妊娠期成年健康母牦牛(各2头)主要生殖器官样品,免疫组化技术检测p38MAPK蛋白的表达部位;qRT-PCR和Western-blot技术对其基因和蛋白进行相对表达量测定。结果:1)免疫组化结果显示,p38MAPK蛋白在牦牛的卵巢、输卵管和子宫均呈阳性表达;2)qRT-PCR结果表明,p38MAPK基因在卵巢中的表达量卵泡期显著高于妊娠期(P<0.05);在输卵管中的表达量黄体期显著高于卵泡期和妊娠期(P<0.05);在子宫中的表达量妊娠期极显著高于卵泡期和黄体期(P<0.01);3)Western-blot结果显示,p38MAPK蛋白在卵巢中的表达量卵泡期极显著高于黄体期和妊娠期(P<0.01);在输卵管中的表达量黄体期极显著高于卵泡期和妊娠期(P<0.01);在子宫中的表达量妊娠期极显著高于卵泡期和黄体期(P<0.01)。结果表明,p38MAPK在母牦牛同一生殖器官的不同繁殖阶段其表达存在差异性,其可能参与了牦牛卵泡发育、黄体功能发挥以及胚胎着床和发育等一系列生殖过程,为牦牛的繁殖性能研究提供相关基础资料。

IL-1β及其受体在雌牦牛主要生殖器官和孤雌激活胚胎中的表达定位

为探索正常生理条件下IL-1β和IL1R1参与雌性牦牛生殖调控及早期胚胎发育的生物学作用,试验采集雌性牦牛主要生殖器官(卵泡期:输卵管、卵巢、子宫;黄体期:输卵管、卵巢、子宫;妊娠期:输卵管、卵巢、子宫),并生产孤雌激活胚胎。实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测IL-1β和IL1R1 mRNA在组织和胚胎发育过程中的表达;并采用蛋白质免疫印迹(Western-blot,WB)和免疫组织化学方法从蛋白水平分析IL-1β和IL1R1在各生殖器官的表达水平与定位。结果显示IL-1β和IL1R1在牦牛主要生殖器官和孤雌激活胚胎中均有表达。其中卵泡期输卵管中IL-1β和IL1R1表达均高于黄体期和妊娠期,卵泡期卵巢和妊娠期卵巢中IL-1β和IL1R1的表达高于黄体期,妊娠期子宫中IL-1β和IL1R1的表达高于卵泡期和黄体期,孤雌激活胚胎中IL-1β和IL1R1的表达桑椹胚最高,8细胞次之,2细胞和囊胚期最低。免疫组织化学结果显示IL-1β和IL1R1在输卵管黏膜上皮、卵泡颗粒层、黄体细胞、子宫上皮和子宫腺体均有表达。研究结果表明IL-1β和IL1R1参与牦牛生殖周期和胚胎发育的调控作用,为进一步探究IL-1β和IL1R1的作用机制提供了理论基础,有助于牦牛胚胎体外培养技术的改进。

牦牛Atg5基因克隆及其在输卵管、卵巢和子宫中的表达定位

自噬是一种保守的细胞内降解过程,在多种生物体内证实自噬有重要的生物学意义。但是自噬在牦牛这一高原特色物种体内的研究未见报道。因此为探索正常生理条件下自噬相关基因在牦牛生殖过程中的表达,本研究分别采集牦牛不同繁殖周期(卵泡期、黄体期及妊娠期)的主要生殖器官(输卵管、卵巢、子宫),克隆牦牛自噬相关基因5(Autophagy related 5,Atg5)基因并进行生物信息学分析;利用qRT-PCR检测Atg5 基因在组织中的相对表达量;并采用蛋白质免疫印迹(Western-blot, WB)检测Atg5和Atg5-Atg12(Autophagy related 12,自噬相关基因12)复合体在不同组织中的表达水平;免疫组织化学方法分析Atg5在各生殖器官中的分布特征。结果显示,成功克隆牦牛Atg5基因在进化过程中高度保守,编码的蛋白质为可溶性的非跨膜蛋白;qRT-PCR和WB检测结果显示Atg5和Atg5-Atg12复合体在牦牛输卵管、卵巢和子宫中均有表达。其中卵泡期卵巢Atg5-Atg12表达显著高于黄体期和妊娠期,卵泡期Atg5的表达却显著低于黄体期和妊娠期;黄体期输卵管Atg5-Atg12表达量显著高于卵泡期和妊娠期,妊娠期输卵管中Atg5的表达量显著高于卵泡期和黄体期;卵泡期和妊娠期子宫中Atg5-Atg12的表达量显著高于黄体期,而黄体期子宫中的Atg5的表达量又显著高于妊娠期和卵泡期,在蛋白水平上Atg5和Atg5-Atg12的表达呈负相关。免疫组织化学结果显示Atg5在输卵管黏膜上皮,卵巢卵泡膜、颗粒层、生殖上皮、黄体细胞,子宫内膜和子宫腺体均有表达。研究结果表明自噬在牦牛体内与其他物种相似具有保守性,通过检测Atg5-Atg12复合体在牦牛生殖器官中的表达,推测自噬可能参与牦牛生殖生理过程的调控。该研究结果对自噬在其他大型哺乳动物以及高寒低氧环境中动物的研究具有借鉴意义,有助于自噬参与其他动物生殖生理作用机制的研究。

牦牛RBM3的基因克隆及其在不同繁殖时期卵巢、输卵管、子宫中的表达定位

旨在研究RBM3在牦牛(Bos grunniens)生殖相关调控中的作用。本研究以卵泡期、黄体期和妊娠期4~6岁健康雌性牦牛各3头为采集对象,采集其卵巢、子宫和输卵管共9组试验样品,每组设置3个生物学重复。利用基因克隆技术克隆牦牛RBM3基因并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot,WB)分别在基因层面和蛋白层面检测RBM3在牦牛子宫、卵巢和输卵管中的相对表达量;利用免疫组织化学(immunocytochemistry,IHC)方法检测RBM3蛋白在试验样品中的分布定位。牦牛RBM3基因(GenBank No.:MF142258.1)被成功克隆并预测出二、三级结构,发现其与野牦牛亲缘性最近,基因编码区第51位、98位核苷酸不同于常见哺乳动物,生物信息学分析预测其编码的蛋白质为稳定的非跨膜蛋白。RBM3蛋白在本试验9组样品的表达量有如下差异:在卵巢中,黄体期显著高于卵泡期和妊娠期(P<0.05);输卵管中,卵泡期显著低于黄体期和妊娠期(P<0.05);子宫上,卵泡期显著高于黄体期和妊娠期(P<0.05)。免疫组织化学结果显示,RBM3在卵巢中的主要表达位置是卵泡膜、颗粒层和黄体细胞;在输卵管的表达位置是黏膜上皮;子宫上的表达主要以子宫内膜和子宫腺为主。本研究结果提示,RBM3可能参与牦牛个体发情周期和妊娠过程的调控以及妊娠识别等过程,为RBM3这一冷应激调节因子参与牦牛对高原环境的适应性生理机制方面的研究提供参考。

自噬调节因子Atg5和Beclin1在不同来源小鼠胚胎早期发育过程中的表达分析

旨在探究自噬调节因子Atg5和Beclin1在胚胎早期发育过程中的表达模式及胚胎的不同生产方式对两种因子表达的影响。本研究将6~8周龄雌性小鼠进行超数排卵,分为2组,一组收集小鼠卵母细胞,孤雌激活处理后进行体外培养;另一组超排小鼠与公鼠1∶1合笼,第2天收集小鼠受精卵进行体外培养;分别在2细胞期、4~8细胞期、桑葚胚期和囊胚期收集不同阶段小鼠孤雌激活胚胎和自然受精胚胎。提取RNA和蛋白,通过实时荧光定量PCR、Western blot等方法检测自噬关键因子Atg 5和Beclin 1的表达,通过间接免疫荧光法检测Atg5和Beclin1在小鼠囊胚中的表达定位。结果显示,小鼠自然受精和孤雌激活胚胎在发育各时期均可表达Atg5和Beclin1,表达量在胚胎发育的早期呈现出较高的水平,其中二者的表达在小鼠自然受精胚胎中从2细胞期起逐渐降低,而在孤雌激活胚胎的4~8细胞阶段表达量最高,与同期自然受精胚胎差异极显著(P<0.01);从4细胞期开始,各时期孤雌激活胚胎中Atg5和Beclin1蛋白表达水平均高于自然受精胚胎,差异极显著(P<0.01);在囊胚中,滋养层细胞和内细胞团中均可检测到Atg5和Beclin1蛋白的荧光,但内细胞团中的荧光强度高于滋养层细胞,且Beclin1蛋白在孤雌激活胚胎囊胚内细胞团中荧光强度高于自然受精胚胎。自噬关键因子Atg5和Beclin1在不同来源小鼠胚胎早期发育各时期均有不同程度的表达,提示自噬对早期胚胎发育的调控作用与胚胎的生产方式存在一定关联,研究结果为进一步探索细胞自噬参与哺乳动物胚胎发育的生理调控提供理论依据。

一种基于PXR启动子报告基因药物筛选方法的构建及其应用

构建一种基于小鼠孕烷X受体(mouse pregnane X receptor,mPXR)基因启动子双荧光素酶报告基因的药物筛选方法,并应用此方法筛选PXR的诱导剂。同源重组法设计引物,扩增mPXR基因启动子,回收片段,克隆至含有荧光素酶报告基因的pGL3-basic载体,构建pGL3-basic-PXRpro重组质粒。将构建的重组质粒和内参质粒pRL-TK共转染至Hepa1-6小鼠肝癌细胞中,给予小鼠PXR的阳性诱导剂地塞米松,24 h后检测PXR转录活性的诱导效果。利用此方法从恩诺沙星、氟苯尼考及10种连翘天然产物中筛选PXR诱导剂。经单克隆菌落PCR、重组质粒双酶切及DNA测序鉴定后获得阳性克隆,瞬时转染Hepa 1-6细胞后,通过双荧光素酶报告系统检测,所克隆的片段序列具有启动子活性,该活性可被地塞米松诱导,其相对活性为0.1129(P<0.05)。经报告基因药物筛选方法得出,2种抗菌药物及9种连翘天然产物对PXR启动子起激活作用。成功构建了小鼠pGL3-basic-PXRpro报告基因的药物筛选方法,为筛选PXR诱导剂提供了工具。应用此报告基因法筛选了诱导PXR的天然产物,为PXR为靶点的疾病防治提供候选药物。

牦牛卵泡发育及卵母细胞成熟过程中CYP19A1表达差异分析

旨在探索CYP19A1在牦牛卵泡发育过程及不同成熟阶段卵母细胞中的表达水平。采用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)检测CYP19A1在牦牛不同级别卵泡(≤3 mm、3~5 mm、5~8 mm及≥8 mm)和卵丘—卵母细胞复合体(Cumulus-oocyte complex,COCs)体外成熟的不同阶段(成熟0 h、12 h、18 h及24 h)中的表达水平,免疫荧光技术(Immunofluorescence,IF)检测CYP19A1蛋白在COCs中的表达定位。结果显示:CYP19A1基因在不同级别的卵泡中均有表达,在卵泡发育早期表达量最高,随卵泡发育呈低水平表达;CYP19A1基因在COCs中的相对表达量显示,未成熟(0 h)COCs的表达量最低,成熟18 h的COCs表达水平达到最高值,之后呈下降趋势。通过免疫荧光技术发现COCs中CYP19A1蛋白的表达主要集中在卵丘细胞上。推测CYP19A1在卵巢颗粒细胞中的表达有助于卵泡发育和卵母细胞成熟雌二醇(Estradiol,E2)的分泌,对卵泡和卵母细胞早期发育有积极的调控作用,为进一步探索CYP19A1在牦牛雌性生殖中的作用机制提供了理论支撑。

CYP11A1在牦牛不同级别卵泡及卵母细胞成熟过程中的表达

目的:本研究旨在探索CYP11A1在牦牛卵泡发育过程及不同成熟阶段卵母细胞中的表达情况。方法:采用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)和免疫荧光技术(Immunofluorescence,IF)检测CYP11A1在不同级别卵泡(0~3 mm、3~5 mm、5~8 mm及大于8 mm)和不同阶段(未成熟、成熟12 h、成熟18 h及成熟24 h)体外成熟卵丘-卵母细胞复合体(Cumulus-oocyte complex,COCs)中的表达定位。结果:CYP11A1基因在不同级别的卵泡中均有表达,卵泡大小为3~5 mm时,表达量最高,随卵泡不断扩张呈低水平表达,卵泡大小大于8 mm时,基因的表达量降为最低;在未成熟的COCs中相对表达量最低,成熟12 h的COCs中表达水平达到最高值,之后又呈现先下降后升高的趋势。IF检测结果显示CYP11A1在卵丘、卵母细胞中均有表达。结论:CYP11A1参与牦牛卵泡的扩张和卵母细胞的成熟过程,该结果有助于进一步研究CYP11A1在牦牛雌性生殖中的作用机制。

牦牛睾丸发育过程中INHβB、FSHR和LHR的表达差异性分析

为进一步研究抑制素(INH)、促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)在牦牛精子形成过程中发挥的作用,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹技术(WB)和免疫组织化学法(IHC)检测抑制素受体(INHβB)、促卵泡素受体(FSHR)和促黄体素受体(LHR)在不同年龄牦牛睾丸中的表达及定位。结果显示,INHβB、FSHR和LHR在不同年龄牦牛睾丸组织中均有表达,其相对表达量随年龄增长呈现先上升后下降的趋势;5岁时表达量最高,并显著高于其他3个年龄段(P<0.05)。INHβB、FSHR和LHR蛋白主要分布在睾丸组织的各级生精细胞、支持细胞及间质细胞中。结果表明,牦牛睾丸发育过程中INHβB、FSHR和LHR均可介导相应激素调控精子的生成与成熟,为进一步探索牦牛睾丸的发育及精子的生成提供了研究基础。

牦牛FAF1基因的分子特征及其在不同阶段卵巢、输卵管、子宫中的表达

FAF1(Fas-associated factor-1)在多种细胞中可与Fas蛋白结合,介导细胞凋亡的启动,其基因突变可导致分裂期胚胎死亡。旨在探索牦牛FAF1基因的分子特征及其在不同阶段的生物学作用。试验选取雌性牦牛3个不同时期(卵泡期、黄体期和妊娠期第3个月,以下将妊娠期第3个月简称为妊娠期)的卵巢、输卵管和子宫,克隆牦牛FAF1基因,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学和Western blot(WB)方法对其基因和蛋白的表达水平进行检测和定位。成功克隆出牦牛FAF1基因的编码区(CDS),长度为1953 bp(GenBank登录号:MK416195),编码650个氨基酸,基因特征分析显示该基因具有高度保守性,其编码的蛋白为含5个蛋白结合位点的非跨膜、可溶性蛋白,主要分布于细胞核(52.2%)、线粒体(26.1%)、细胞质(13.0%)、高尔基体(4.3%)、细胞骨架(4.3%)。qRT-PCR结果显示:卵巢中FAF1基因在卵泡期表达最高,妊娠期次之,黄体期最低;输卵管中黄体期最高,子宫中卵泡期最高,妊娠期次之,黄体期最低;蛋白水平显示:妊娠期输卵管和子宫FAF1蛋白相对表达量显著高于卵泡期和黄体期,卵巢在黄体期的表达量最高,卵泡期次之,妊娠期最低。免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)结果显示不同阶段FAF1蛋白在同一组织中表达部位并无明显的差异,在卵巢中主要表达部位为卵巢生殖上皮、颗粒细胞、卵泡膜细胞和黄体细胞(黄体期);在输卵管中主要表达部位为黏膜上皮细胞;在子宫中主要表达部位为子宫内膜细胞、子宫腺。FAF1基因和蛋白的表达存在显著差异,揭示其对牦牛的生殖生理调控具有重要意义。

小鼠孤雌激活胚胎早期发育过程中胞吞作用相关蛋白的动态表达分析

为探索哺乳动物孤雌激活胚胎早期发育过程中胞吞作用相关蛋白的动态表达,通过体外生产小鼠孤雌激活胚胎,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)技术检测不同发育时期小鼠孤雌激活胚胎胞吞作用相关蛋白Cav1、Cav2基因和蛋白相对表达水平,并采用免疫荧光技术进行不同发育时期小鼠孤雌激活胚胎中Cav1、Cav2表达定位分析。结果表明,在小鼠孤雌激活胚胎不同时期均可检测到Cav1、Cav2基因及其蛋白的表达,其中囊胚和桑椹胚中该2个基因的表达水平最高,4-8细胞时期次之,2细胞最低;各发育时期孤雌激活胚胎中Cav1、Cav2蛋白主要定位在胚胎细胞胞质内;囊胚中内细胞团(ICM)细胞中Cav1的荧光强度高于滋养层细胞。说明胞吞作用相关蛋白Cav1、Cav2可能参与小鼠早期胚胎发育的生理调控,桑椹胚和囊胚时期可能是其发挥生理功能的重要时期,并且在囊胚时期对内细胞团发育的调控作用更为显著。研究结果可为探索胞吞作用参与哺乳动物胚胎早期发育的调控机制提供重要参考。

牦牛TGF-β1基因克隆及在雌性生殖系统主要器官中的表达定位

转化生长因子β1(transforming growth factor beta1,TGF-β1)是一种多功能的生长与分化因子,广泛调控机体的多个生理病理过程,具有重要的生物学功能和广阔的应用前景。试验采集牦牛发情期和妊娠期卵巢、输卵管和子宫组织,克隆牦牛TGF-β1基因,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)、蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)等方法,对牦牛TGF-β1在基因和蛋白水平上进行定量分析。结果显示,牦牛TGF-β1基因(GenBank No.MZ004937)高度保守,牦牛TGF-β1核苷酸序列与普通牛(Bos taurus)序列相比,存在差异,所编码氨基酸由丙氨酸突变为甘氨酸。与普通牛(Bos taurus)、瘤牛×普通牛(Bos indicus×Bos taurus)亲缘关系最近,与犬(Canine)亲缘关系最远,其编码的蛋白为稳定的亲水性膜蛋白。牦牛TGF-β1在卵泡期、黄体期、妊娠期的卵巢、输卵管和子宫组织中均有表达,在卵巢中,妊娠期的表达量显著高于卵泡期和黄体期(P<0.05);在输卵管中,TGF-β1基因妊娠期表达量极显著高于卵泡期和黄体期(P<0.01);在子宫中,卵泡期和妊娠期表达显著高于黄体期(P<0.05)。IHC结果显示,牦牛TGF-β1主要在卵巢生殖上皮、卵泡膜、卵泡颗粒层、黄体细胞、输卵管黏膜上皮细胞、子宫腺(UG)和子宫内膜细胞中表达。研究结果为进一步探索TGF-β1参与牦牛生殖生理的分子机制提供基础数据,以期为探讨高原哺乳动物对高寒环境的适应性提供理论依据。

胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对小鼠卵丘细胞自噬与胞吞相关因子表达的影响

卵丘细胞的质量对卵母细胞的生长发育至关重要,其自噬和胞吞可调控细胞生长及营养运输,以应对恶劣环境对卵母细胞质量的威胁.从促排处理的小鼠输卵管膨大部收集卵丘—卵母细胞复合体(Cumulus oocyte complexes,COCs),分离卵丘细胞进行体外培养,并添加0、50、100、150和200 ng/mL IGF-1处理细胞,分别提取细胞总RNA和总蛋白,实时荧光定量PCR检测各处理组Atg5、Beclin1、LC3、Cav1和Cav2 mRNA的相对表达水平.免疫荧光定位不同蛋白在细胞中的表达,并结合蛋白免疫印迹(Western-blot,WB)测定不同质量浓度IGF-1处理组Atg5、Beclin1、LC3、Cav1和Cav2的蛋白表达水平,分析IGF-1对卵丘细胞自噬和胞吞的影响.结果显示:正常培养的卵丘细胞均可表达Atg5、Beclin1、LC3、Cav1、Cav2 mRNA和蛋白,蛋白主要定位在细胞质.IGF-1可调控小鼠卵丘细胞Atg5、Beclin1、LC3、Cav1和Cav2蛋白的表达,与对照组相比,各处理组的Atg5蛋白表达量均升高;Beclin1和LC3蛋白表达量显著降低,且在100 ng/mL IGF-1处理组中最低.Cav1和Cav2蛋白在50 ng/mL和200 ng/mL处理组的表达量均显著降低,但在该质量浓度变化范围内,随着IGF-1质量浓度增大,2种蛋白的表达量不是线性降低,而是在100 ng/mL和150 ng/mL处理组表达量有回升现象.表明IGF-1可调控小鼠卵丘细胞的自噬和胞吞相关因子的表达,调控效果与IGF-1的质量浓度有关.

Enpp2基因的分子特征及其在雌性牦牛不同繁殖阶段生殖器官中的表达

为了探讨胞外焦磷酸酶/磷酸酯酶2(Enpp2)基因在母牦牛不同繁殖阶段生殖器官中的表达与定位,对Enpp2基因进行克隆,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)和免疫组织化学法检测ENPP2在母牦牛生殖器官中的表达与定位。结果显示,Enpp2基因ORF全长2669 bp,共编码875个氨基酸,表现为高度保守且种属间存在差异性;ENPP2蛋白是一种不稳定的可溶性蛋白,有信号肽。ENPP2在雌性牦牛生殖器官均有表达,其中在卵巢上,妊娠期的相对表达量显著高于卵泡期和黄体期(P<0.05);在输卵管上,黄体期最高,妊娠期最低(P<0.05);在子宫上,妊娠期显著低于卵泡期和黄体期(P<0.05)。免疫组化结果显示,ENPP2主要定位在黄体细胞、卵泡膜和卵泡颗粒层、输卵管黏膜上皮以及子宫内膜和子宫腺上。研究结果可为探究牦牛生殖生理提供理论基础。