水牛附睾不同部位精子超微结构及荧光标记差异分析

哺乳动物精子经过附睾成熟后才能获得运动及受精的能力,为解释水牛精子在附睾中的成熟过程,本研究选用性成熟期的沼泽型水牛附睾,利用乙烯吡咯烷酮包裹的硅胶微小颗粒(Percoll)梯度离心纯化分别提取附睾头、体和尾部精子,应用计算机辅助精子分析系统(CASA)检测精子活力,透射电镜观察附睾不同部位精子的超微结构,对精子进行荧光标记后,利用流式细胞仪和荧光显微镜观察检测不同部位精子质膜完整率、线粒体鞘膜电位和顶体差异。结果表明,Percoll分离得到附睾头、体和尾3部位精子的纯度达95%,不同部位精子活力分别为8.35%、20.21%和65.60%;附睾不同部位精子都存在着结构完整的精子以及相同的畸形类型,附睾尾部精子线粒体鞘高膜电位比率最高,精子质膜完整率从附睾头部到尾部逐渐升高,精子顶体完整率从附睾头部到尾部逐渐升高。本研究直观地展示了水牛附睾不同部位精子特征以及差异,为研究水牛精子成熟机理提供理论依据。

水牛精子活力相关的精浆外泌体差异蛋白质组学研究

为探索水牛高低活力精子的差异表达蛋白质(Differentially Expressed Proteins,DEPs)变化,并揭示水牛精子活力相关蛋白质的分子调控机制,本研究通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,对成年摩拉水牛精浆、精子、精浆外泌体蛋白质种类及表达量进行比较分析。按照精子活力分为高活力组(0.67±0.02)和低活力组(0.34±0.04),分别提取其精浆外泌体蛋白质进行差异表达分析,鉴定到DEPs共160个。通过GO分析和KEGG通路分析发现,DEPs显著富集到精子部位的顶体素结合蛋白(ACRBP)、精子发育相关的生物调节过程以及“FcγR介导的吞噬作用”、“PPAR信号通路”等多个信号通路。通过构建精浆外泌体DEPs互作网络进一步分析发现,ACRBP、IZUMO1、SPACA1、ADAM2等蛋白质在精子发育调控通路发挥重要作用。

抑制BET蛋白对水牛支持细胞自噬的影响

旨在探究抑制水牛BET(bromodomain and extra terminal,BET)蛋白对支持细胞自噬调控的影响。以水牛支持细胞(sertoli cells,SCs)为研究对象,首先从睾丸中分离纯化得到高纯度的SCs,通过免疫荧光法及RT-PCR法检测出水牛SCs的标记基因均正常表达。结果显示,BET蛋白被抑制后,水牛SCs形态和数量发生显著变化,细胞的体积变大,数量减少,折光性减弱,免疫荧光分析和MDC分析也证实其生物学功能受到影响。超微结构分析发现,水牛SCs中产生大量自噬体、自噬溶酶体以及自噬空泡,且自噬相关标记基因的表达量显著提升。说明抑制BET蛋白可引起水牛SCs活性和自噬活性降低,并导致自噬体增多。结果表明,本试验为BET蛋白调控雄性生殖机制的研究提供了依据。

槲皮素缓解内质网应激(ERS)介导的水牛颗粒细胞凋亡

内质网应激(ERS)在颗粒细胞的凋亡中起重要作用,颗粒细胞的凋亡又是诱发卵泡闭锁的关键因素。槲皮素(QC)做为一种植物源性黄酮类化合物,具有抗氧化、抗炎等生物活性。研究表明QC可通过内质网应激保护细胞。为了解QC对水牛颗粒细胞的保护作用,初步阐明QC通过内质网应激缓解水牛颗粒细胞的凋亡机制。分析QC对细胞活力的影响,利用CCK-8试剂检测细胞活力,发现低质量浓度(1.0~2.5 mg/L)的QC能够增加细胞活力;使用内质网应激诱导剂衣霉素,在体外构建内质网应激模型,利用流式细胞术检测细胞凋亡情况,q-PCR检测内质网应激相关基因表达量情况,发现2.5 mg/L的衣霉素可促使内质网应激相关基因表达显著上升,细胞凋亡也显著增加;随后,探究QC对内质网应激条件下水牛颗粒细胞的保护作用,通过流式细胞术检测细胞凋亡情况,q-PCR和Western blot检测内质网应激以及细胞凋亡相关基因和蛋白的表达情况,发现QC预处理后,内质网应激相关基因的表达显著降低,细胞凋亡情况也得到缓解。综上,QC能缓解内质网应激诱导的细胞凋亡。