两种蒙古绵羊25日龄胚胎转录组学差异分析

不同品种的绵羊尾部脂肪含量不同,为了更好地鉴定导致绵羊尾部脂肪沉积的重要候选基因及其功能途径,试验使用mRNA-Seq技术对尾型差异的两种蒙古绵羊25日龄(E25)胚胎进行了比较转录组分析。筛选出差异显著的基因,并通过基因本体(GO)数据库和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库丰富基因功能,共富集到2721个差异表达基因(DEGs),筛选与尾部脂肪沉积相关的基因,包括JUNB、ZFP36、TIMP2、GADD45B、MAP3K8、FOS等。DEG参与了MAPK信号通路、Axon guidance通路、HEDGEHOG信号通路、脂肪细胞分化和脂肪酸代谢等重要的信号通路。结果表明,除了脂质代谢途径的影响外,与“白细胞介素反应”和“MAPK信号通路”相关的一系列丰富的功能术语可能有助于蒙古绵羊尾部脂肪的沉积。使用RNA-Seq分析的结果筛选出参与脂肪酸代谢和脂肪沉积调节的重要候选基因,为绵羊尾脂代谢的分子机理提供了新的见解。

乌珠穆沁羊早期胚胎转录组测序分析

试验旨在分析乌珠穆沁羊16 d胚胎和25 d胚胎的差异表达基因,探究以乌珠穆沁羊为代表的蒙古绵羊的早期胚胎发育过程和分子机制。通过对乌珠穆沁羊16 d胚胎和25 d胚胎进行mRNA测序,共富集到7171个差异表达基因,尤其显著的差异表达基因包括参与到肌动蛋白细胞骨架调控、紧密连接、AMPK信号通路、PI3K-Akt信号通路和MAPK信号通路的基因,如ROCK1、ROCK2、TJP1、TJP3、ADIPOR2、ACACA、PDGFRβ、PDPK1等,以及参与核糖体信号通路的RPL家族和RPS家族的部分基因,参与帕金森病、氧化磷酸化等通路中的多个NDUF家族基因。在通路分析中,E16发育阶段突出了那些与神经、血管、胰岛β细胞和胰腺发育相关的通路。而使器官和身体结构更为复杂,比如调控大脑、肝脏、心脏活动的基因,在E25发育阶段被显著富集。综合来说,在16 d胚胎阶段,神经、血管以及胰岛β细胞和胰腺正在快速发生;在25 d胚胎阶段,心脏、大脑和肝脏正处于活跃的生理时期。

蓝斑核谷氨酸能神经元参与调节小鼠体重

下丘脑是参与进食调控的重要脑区,具有复杂的环路调控机制。然而,是否存在下丘脑以外同样发挥体重调节功能的神经核团尚不清楚。本试验利用神经环路示踪技术,鉴定向背肩胛棕色脂肪组织(interscapular brown adipose tissue, IBAT)发送神经元投射的神经元类型和分布,探究中枢神经元及神经环路调节能量稳态的形态学基础。首先通过报告基因和逆行示踪识别囊泡型谷氨酸转运体2(vesicular glutamate transporter 2, VGlut2)和细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinase, ERK)神经元,顺行示踪试验拓展VGlut2神经元发送神经支配的大脑区域。化学遗传技术验证VGlut2免疫阳性神经元的体重和采食调控作用。结果显示:LC^(VGlut2::ERK)神经元向IBAT发送密集的神经支配信号。ERK免疫阳性神经元富集表达在LC,可作为LC特异性标记物。LC^(VGlut2)神经元向纹状体(neurons project to the striatum, CPu)、第二运动皮层(secondary motor cortex, M2)、下丘脑腹内侧核(ventromedial hypothalamic nucleus, VMH)和迷走神经背核(dorsal motor nucleus of the vagus, DMV)发送神经元投射。化学遗传激活LC^(VGlut2)神经元显著降低小鼠体重(P=0.016 5)和采食(P=0.029 0)。综上,LC^(VGlut2)神经元参与小鼠的体重调节过程。鉴定除下丘脑室旁核(paraventricular nucleus of hypothalamus, PVN)以外的谷氨酸能神经元及调节体重的下游神经环路,将进一步加深对于摄食行为和摄食过程中神经调控机制的了解,为研究和干预肥胖相关的疾病提供新思路。

小鼠卵泡非黄体化颗粒细胞体外培养体系构建

对小鼠卵泡颗粒细胞黄体化状态进行研究,使用黄体生成素受体(LHCGR)抑制剂BAY899建立非黄体化颗粒细胞体外培养体系。ELISA检测孕酮(P_(4))变化水平,荧光定量PCR检测促卵泡素受体(FSHR)、类固醇急性调节蛋白(STAR)、胆固醇侧链切割酶(CYP11A1)及LHCGR基因表达水平,Western Blot检测STAR蛋白水平。在0~72 h P_(4)水平激增(P<0.01);STAR、CYP11A1 mRNA表达显著升高(P<0.01),FSHR mRNA表达显著降低(P<0.01),LHCGR mRNA表达显著升高(P<0.01);BAY899对细胞增殖活性无影响,且能够持续下调P_(4)激素的分泌(P<0.01),以及显著下调STAR基因和蛋白的表达(P<0.01)。小鼠颗粒细胞体外培养过程中会发生自发黄体化,而BAY899能够显著抑制这种黄体化的发生。

双氢睾酮对绵羊小腔卵泡颗粒细胞的抗凋亡作用

为了探讨双氢睾酮(dihydrotestosterone,DHT)对绵羊小腔卵泡颗粒细胞凋亡的调控作用,试验选择直径为2~5 mm的绵羊卵泡颗粒细胞,通过Western-blot检测卵泡刺激素受体(follicle stimulating hormone receptor,FSHR)与胆固醇侧链裂解酶(cholesterol side chain cleavage enzyme,CYP11A1)蛋白的表达变化,来验证颗粒细胞在体外培养过程中是否发生黄体化;通过添加黄体生成素受体(luteinizing hormone receptor,LHR)颉颃剂BAY-899建立非黄体化颗粒细胞培养体系,利用细胞计数法检测不同培养体系下颗粒细胞增殖活力;利用实时荧光定量PCR方法与Western-blot技术检测不同浓度DHT对凋亡相关基因与蛋白[B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma 2,Bcl-2)和Bcl-2相关蛋白X(Bcl-2 associated X,Bax)]表达量的影响;采用ELISA法检测不同浓度DHT对颗粒细胞分泌抗缪勒氏管激素(antimüllerian hormone,AMH)含量的影响。结果表明:与新鲜分离的颗粒细胞比较,体外培养48 h后颗粒细胞的FSHR蛋白相对表达量极显著下降(P<0.01)、CYP11A1蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)。与体外培养的颗粒细胞比较,在含BAY-899培养基中培养的颗粒细胞FSHR蛋白相对表达量极显著升高(P<0.01),CYP11A1蛋白相对表达量极显著降低(P<0.01),且通过生长曲线比较,其增殖活力无明显差异。用不同生理浓度DHT处理颗粒细胞后,抗凋亡基因与蛋白Bcl-2呈浓度依赖性升高(P<0.05或P<0.01),而促凋亡基因与蛋白Bax表达则未发生显著变化(P>0.05);AMH蛋白表达量随DHT浓度升高呈浓度依赖性升高趋势(P<0.05或P<0.01)。说明颗粒细胞在体外培养过程中发生了黄体化,BAY-899能够抑制颗粒细胞转变为黄体化颗粒细胞,DHT可能通过激活AMH促进Bcl-2的表达来抑制颗粒细胞的凋亡,从而对小腔卵泡发育具有正向调控作用。

Ghrelin通过下丘脑外侧核CART神经元影响小鼠采食和体质量

生长素释放肽(ghrelin)是一种胃产生的激素,作用于中枢后调节机体能量代谢。可卡因苯丙胺调节转录肽(CART)神经元参与摄食行为和能量平衡调节过程。已知CART神经元受激素影响调节能量稳态,但Ghrelin是否通过影响CART神经元发挥促食欲功能尚不清楚。因此,本研究重点关注了Ghrelin调节摄食和体质量过程中下丘脑背内侧核(DMH)CART神经元的作用。首先通过免疫荧光确定CART的全脑表达。然后评估了腹腔注射Ghrelin后对DMHCART神经元表达的影响,最后将Ghrelin注射到DMH后测量了小鼠摄食量和体质量变化。结果显示,在内侧视前核(MPA)、弓状核(ARC)、下丘脑背内侧核(DMH)、丘脑室旁核(PVT)和中缝核(ROb)检测到CART免疫阳性神经元和纤维。与对照组相比,外周注射Ghrelin显著增加DMHCART免疫阳性神经元表达(P=0.0373)。DMH注射Ghrelin导致体质量(P=0.0040)和采食(P=0.0231)增加。该研究证实了DMHCART神经元受Ghrelin调控,并有望为代谢紊乱及肥胖症疾病的临床干预提供新的调控靶点。