Mito-Tempo修复过氧化氢诱导的猪卵母细胞线粒体损伤机制研究

本研究探讨线粒体靶向抗氧化剂Mito-Tempo对过氧化氢诱导猪卵母细胞线粒体损伤修复的影响。在猪卵母细胞体外成熟过程中添加10 mmol·L^(-1)过氧化氢或过氧化氢+0.1μmol·L^(-1)Mito-Tempo,检测卵丘细胞扩散、卵母细胞成熟及线粒体功能相关因子,观察孤雌胚胎发育情况。结果表明,与过氧化氢组相比,添加Mito-Tempo可显著提高卵丘细胞扩散指数,显著降低Mito SOX水平,提高膜电位及线粒体功能基因表达水平,显著改善猪卵母细胞体外成熟率及孤雌胚胎发育能力(P<0.05)。证明Mito-Tempo对过氧化氢诱导的猪卵母细胞线粒体损伤具有修复功能。

N-乙酰半胱氨酸对玻璃化冻存小鼠GV期卵母细胞成熟和后续胚胎发育能力影响

冷冻保存后的GV期卵母细胞内大量积累ROS,影响胚胎发育。NAC作为一种抗氧化剂,可缓解氧应激造成的损伤。但NAC对冷冻GV期卵母细胞是否存在维持作用尚待研究。为探究NAC在冷冻、解冻后小鼠GV期卵母细胞发育中作用,检测冷冻保存后小鼠GV期卵母细胞在添加不同浓度NAC成熟培养液后成熟情况,观察其卵裂率与囊胚率、线粒体分布、ROS水平和受精后胚胎发育等。结果表明,添加1.5 mmol·L^(-1)NAC,冷冻保存后,小鼠GV期卵母细胞,线粒体排布均匀,卵母细胞比例显著提高,ROS水平降低。NAC可改善小鼠GV期卵母细胞经冷冻保存后复苏和体外成熟水平,提高其发育能力。

思维导图对创新性思维培养的研究——以“动物组织学与胚胎学”教学实践为例

"动物组织学与胚胎学"是动物科学和生物科学专业的专业基础课。由于该课程概念和名词繁多、内容抽象、学生在理解和记忆方面困难较多。在教学过程中我们利用思维导图鼓励学生发散思维,培养学生创新性思维,取得了良好的教学效果。我们的教学实践研究表明,思维导图的应用使学生的认知能力、自我学习能力以及理解能力都得到了提高,从而达到增强学生学习的兴趣、提高学习效率的目的,更重要的是制作思维导图的过程中,学生的创新性思维得到了良好的训练,对未来的学习和科研工作都大有裨益。

PPARγ在脂肪生成中的遗传和表观遗传调控

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)是脂肪生成和脂肪组织发育的关键调控因子,另外在糖脂代谢、炎症和免疫反应等多种生物学过程中也发挥重要作用。近年来,对PPARγ基因的研究一直是脂肪生物学研究的热点。随着研究的不断深入,人们发现PPARγ基因不仅受遗传调控,还受DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA和染色质重塑等表观遗传调控。本文综述了PPARγ基因在脂肪生成中的遗传和表观遗传调控研究进展,探讨了未来PPARγ基因调控的研究方向和趋势。

外源褪黑素对猪卵母细胞体外成熟及多精受精的影响

本研究旨在探讨褪黑素对猪卵母细胞体外成熟及多精受精的影响。在猪卵母细胞体外成熟培养基中添加1 nmol/L褪黑素或1 nmol/L褪黑素+1 nmol/L Luzindole作为试验组,不添加褪黑素及Luzindole作为对照组,检测卵母细胞核成熟率、多精受精率,并观察体外受精胚胎的发育能力及与多精受精相关的细胞器分布情况。结果表明:各组间卵母细胞核成熟率及体外受精胚胎的卵裂率无显著差异;褪黑素组的猪卵母细胞多精受精发生率较其他2组降低(P<0.05),囊胚形成率提高(P<0.05),同时猪卵母细胞皮质颗粒及高尔基体的正常分布情况得到显著改善。结果证明,在猪卵母细胞体外成熟培养液中添加1 nmol/L褪黑素可显著改善卵母细胞成熟质量,抑制多精受精的发生。

单宁酸对猪卵母细胞体外成熟及胚胎发育能力的影响

研究旨在探讨单宁酸对猪卵母细胞体外成熟质量及其胚胎发育能力的影响。在猪卵丘卵母细胞复合体(COCs)体外成熟培养液中添加不同浓度(0、1、10、100μg/mL)单宁酸培养42 h后,检测COCs的扩散程度和卵丘细胞扩散指数,统计COCs的体外成熟率,检测成熟卵母细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)和生长分化因子9(growth differentiation factor 9,GDF9)的水平,并统计孤雌激活及体外受精胚胎48和168 h的卵裂率、囊胚率及囊胚总细胞数。结果显示,与对照组相比,10μg/mL单宁酸组卵丘细胞扩散指数显著提高(P<0.05),100μg/mL单宁酸组显著降低(P<0.05);1和10μg/mL单宁酸组卵母细胞成熟率差异不显著(P>0.05),100μg/mL单宁酸组卵母细胞成熟率显著降低(P<0.05);1和10μg/mL单宁酸组GSH和GDF9水平显著提高(P<0.05),ROS水平显著降低(P<0.05)。孤雌胚胎和体外受精胚胎发育能力结果显示,与对照组相比,各单宁酸组卵裂率差异不显著(P>0.05),10μg/mL单宁酸组孤雌胚胎囊胚率及体外受精胚胎囊胚率显著提高(P<0.05),100μg/mL单宁酸组孤雌胚胎囊胚细胞数及体外受精胚胎囊胚细胞数均显著低于其他各组(P<0.05)。以上结果表明,10μg/mL单宁酸可通过提高卵丘细胞扩散能力及GSH和GDF9水平、降低卵母细胞内ROS水平,改善猪卵母细胞成熟质量,提高孤雌胚胎及体外受精胚胎的发育能力。

猪囊胚体外持续发育培养体系主要影响因素的研究

本研究旨在探索猪囊胚体外持续发育的关键影响因素,为构建支持猪胚胎体外发育至三胚层分化阶段的培养体系奠定基础。采用孤雌激活后6 d的猪囊胚进行体外持续培养,通过检测分析发育至8 d的猪孤雌囊胚的形态学特征和基因表达情况,系统评价PZM-3、Advanced DMEM/F12和KnockOutTMDMEM/F12基础培养体系,以及胎牛血清(Fetal Bovine Serum,FBS)、血清替代物(Knockout Serum Replacement,KSR)、L-谷氨酰胺(L-Glutamine)和胰岛素-转铁蛋白-硒-氨基乙醇(Insulin-Transferrin-Selenium-X,ITS-X)等成份对猪囊胚体外持续发育的作用,建立猪囊胚体外持续发育培养体系;通过TUNEL和免疫荧光方法检测该体系对猪囊胚的影响。结果表明:AKGI(Advanced DMEM/F12组合添加5%KSR、4 mmol/L L-Glutamine和1×ITS-X)为猪囊胚体外持续发育最适培养体系,可增加囊胚直径和囊胚细胞数(P<0.05),降低凋亡细胞比例(P<0.01),增加内细胞团(Inner Cell Mass,ICM)细胞数(P<0.05),促使NANOG在猪囊胚ICM中特异性表达。结果证明,AKGI培养体系是猪囊胚体外持续发育最佳体系,支持猪囊胚在体外发育至8 d,为建立猪孵化后胚胎体外持续发育培养体系奠定了基础。

哺乳动物原始生殖细胞中X染色体活性研究进展

原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)起源于原肠胚,是胚胎发育过程中首先产生的生殖细胞群体。PGCs发育会经历特化、迁移、增殖和分化四个阶段,最终产生两性生殖细胞。在真兽亚纲哺乳动物中,由于雌性(XX)与雄性(XY)之间性染色体差异,雌性细胞中一条X染色体会发生失活(X chromosome inactivation,XCI),从而实现两性间的剂量补偿。在哺乳动物的生命周期中,PGCs中的X染色体活性是处于动态变化的,特化后失活的X染色体会发生重激活(X chromosome reactivation,XCR)。XCR过程涉及一系列的表观遗传重编程,如抑制性组蛋白修饰的擦除、DNA去甲基化以及染色质空间结构的重塑等。X染色体重激活对于PGCs的分化非常重要,是产生具有功能性的配子的必要条件,如果PGCs发育过程中X染色体活性出现异常,将严重影响PGCs的分化。该文重点综述了PGCs发育过程中X染色体活性变化模式、X染色体活性调控的表观调控因素以及XCR发生的机制,并进一步比较了不同物种间PGCs的X染色体活性变化差异。

不同尺寸形貌抑冰微纳米材料对细胞冷冻保护性能的影响

抑冰纳米材料被广泛研究以提高对细胞、组织或器官等的冷冻保存效率。不同组分、尺寸、形貌的抑冰纳米材料可有效抑制冰晶的形成和生长,从而减少对生物样品冻存的损伤。本研究通过水热法制备出不同尺寸的碳复合体微粒(carbon composite particles,CCPs)和特殊形貌的微纳米材料。结果显示随着碳复合体微粒粒径尺寸减小,细胞冻存保护效果增强。而相较于球形结构的碳复合体微粒,不对称纳米粒子(Janus nanoparticles)和纳米花(WSP nanoflower)材料对细胞冻存的保护作用明显增强。另外,将适当浓度微纳米抑冰材料与商品化冷冻保护剂联合使用,可进一步提高对细胞冷冻保护的效果。本文制备的微纳米防冻材料可有效提高细胞的冷冻保存效率,在生物医学研究和低温保存应用中具有巨大的潜力。

10种血清型腺相关病毒在哺乳动物子宫原代细胞中的转导

为探究10种血清型腺相关病毒(AVV)在哺乳动物子宫原代细胞中的转导情况并筛选出转导效率高的血清型,通过酶消化法获取哺乳动物子宫上皮和基质细胞、Real-Time PCR测定病毒滴度以及荧光显微镜观察和Western blot技术探究其转导效率。结果显示,10种血清型在小鼠子宫上皮细胞中,AAV-DJ可转导;在小鼠子宫基质细胞中的转导效率为AAV-DJ>AAV1、AAV2、AAV5>AAV9。在兔子宫上皮细胞中的转导效率为AAV5、AAV-DJ>AAV2>AAV9;在兔子宫基质细胞中的转导效率为AAV-DJ>AAV1、AAV2、AAV5>AAV9。在猪子宫上皮和基质细胞中的转导效率为AAV-DJ>AAV2、AAV5>AAV1。在人子宫基质细胞系中的转导效率为AAV-DJ>AAV2、AAV9>AAV1、AAV3>AAV8。综上所述,在转导哺乳动物子宫上皮细胞时,AAV-DJ、AAV5和AAV2效果较好;在转导哺乳动物子宫基质细胞时,AAV-DJ、AAV2、AAV9、AAV5、AAV1效果较好。

鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区启动子活性鉴定与分析

文章采用基因定点突变和报告基因技术作A/T富集区启动子鉴定和转录调控分析,研究鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区是否具有启动子活性。PromPredict预测分析提示miR-17-92基因簇上游-388^-444 bp处可能是启动子区域。转录因子结合位点分析发现,A/T富集区存在3个E2F1潜在结合位点,分别位于miR-17-92基因簇上游-1 273 bp(结合位点1)、-1 186 bp(结合位点2)和-753 bp(结合位点3)处。报告基因活性分析发现,鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区具有启动子活性,其中miR-17-92基因簇上游-440/-1区域启动子活性最强。共转染分析显示,转录因子E2F1极显著抑制该A/T富集区启动子活性(P<0.01);进一步定点突变分析表明E2F1通过E2F1结合位点1和2抑制A/T富集区启动子活性。报告基因分析发现,与对A/T富集区启动子作用不同,E2F1促进miR-17-92基因簇宿主基因(MIR17HG)启动子活性。文章首次发现鸡miR-17-92基因簇上游存在一个新的转录调控区,对揭示鸡miR-17-92基因簇转录调控具有重要意义。

不同浓度二甲双胍对猪精液液态保存效果的影响

[目的]研究不同浓度二甲双胍对猪精液液态保存效果的影响。[方法]在猪精液液态保存液中分别添加不同浓度(0.5、1.0、2.0、4.0 mmol/L)的二甲双胍,测定不同保存时间精子的活力、活率、质膜完整率、顶体完整率等指标。[结果]猪精液液态保存第3天,在不同浓度二甲双胍作用下各组间精子活力出现差异。第5天,添加1.0 mmol/L二甲双胍的保存液保存的精子活力达到38.03%,精子活率为49.03%,质膜完整率为43.91%,顶体完整率为50.88%,均高于对照组。[结论]添加二甲双胍有助于提高液态保存猪精液的质量,延长保存时间。

奶牛乳腺中4F2hc基因的表达模式及亮氨酸对其表达的调控研究

为了研究4F2hc在奶牛乳腺中的表达模式及调控方式,进一步明确氨基酸在奶牛乳腺上皮细胞中的跨膜转运过程,本研究采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测了4F2hc在泌乳期和干奶期奶牛乳腺组织中的表达变化;在体外培养的泌乳期奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸,采用Western blotting和实时荧光定量PCR技术检测其对奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达的影响;采用雷帕霉素抑制剂抑制mTOR信号通路,使用Western blotting方法检测mTOR信号抑制后奶牛乳腺上皮细胞中4F2hc表达以及乳蛋白合成的变化。结果显示,在泌乳期的奶牛乳腺组织中4F2hc的mRNA和蛋白表达水平均显著或极显著高于干奶期(P<0.05,P<0.01);在体外培养的奶牛乳腺上皮细胞中添加亮氨酸可以极显著提高乳腺上皮细胞中4F2hc的mRNA和蛋白质表达水平(P<0.01);亮氨酸刺激可以激活细胞内的mTOR信号通路(P<0.05),而雷帕霉素处理则可以显著抑制mTOR信号分子的磷酸化并极显著抑制亮氨酸诱导的4F2hc的表达(P<0.05,P<0.01),进而极显著抑制β-Casein的合成(P<0.01)。以上研究结果表明,4F2hc基因的表达与奶牛乳腺的泌乳活性之间呈正相关,亮氨酸可以通过激活mTOR信号通路来调节4F2hc基因的表达,进而影响乳蛋白的合成。

羊毛品质性状相关基因CCNY的验证和分析

旨在验证Cyclin Y(CCNY)基因与羊毛品质性状的相关性,并探索其可能的作用机制。本研究以744只中国美利奴羊(新疆军垦型)为试验材料,采用Sanger法混池测序寻找多态性位点;利用MALDI-TOF-MS方法进行个体基因型鉴定;利用real-time RT-PCR检测基因表达;利用免疫荧光染色技术分析蛋白定位;利用CCK-8方法检测细胞的增殖;利用荧光素酶报告基因技术检测Wnt/β-catenin信号通路的活性。结果表明,本研究鉴定出中国美利奴羊CCNY基因的3个SNPs位点,分别命名为CCNYSNP1(rs613860955)、CCNYSNP2(rs622396422)和CCNYSNP3(rs611417387)。关联分析显示,这3个SNPs及其构建的单倍型均与羊毛细度显著相关(P<0.05);组织表达谱检测分析显示,CCNY基因在睾丸和肺中有较高的表达,在皮肤等组织中有中等程度的表达;免疫荧光分析显示,CCNY主要定位于毛囊的内根鞘和毛母质细胞;CCK-8细胞增殖检测分析显示,过表达CCNY基因显著促进人表皮永生化细胞(HaCaT)和绵羊胎儿成纤维细胞(SFF)的增殖(P<0.05);报告基因分析结果显示,过表达CCNY基因极显著促进Wnt/β-catenin信号通路的活性(P<0.01)。以上结果显示,CCNY是控制羊毛细度的一个重要基因,所鉴定出的CCNY基因3个SNPs有望用于细毛羊的分子辅助选育。

稀释液中添加还原型谷胱甘肽对猪精液液态保存效果的影响

为了研究还原型谷胱甘肽对猪精液液态保存效果的影响,实验通过在稀释液中分别添加不同浓度的还原型谷胱甘肽,研究了它对猪精液液态保存后的精子活力、顶体完整率、质膜完整率、DNA损伤率、体外受精卵裂率及囊胚率等影响。结果表明,向稀释液中添加1 mmol/L,5 mmol/L,10 mmol/L GSH均能显著提高精子保存质量。其中添加1 mmol/L还原型谷胱甘肽效果最好,10 mmol/L效果较差,但大部分指标仍显著高于对照组。证实了稀释液中添加还原型谷胱甘肽有助于提高液态保存猪精液的质量。

稳定pH值对猪精液液态保存效果的影响

为了研究pH值变化对猪精液液态保存效果的影响,找到适合猪精液液态保存pH值,从而改进液态保存液的配方,提高人工授精效率,试验比较了不同pH值条件下猪精液液态保存效果,通过检测精子活力、存活时间、顶体完整性和质膜完整性等参数,研究pH值变化对猪精液液态保存效果的影响,并尝试改进保存缓冲液。结果表明:采用Androhep保存时,最佳初始保存pH值为6.40。在保存的第3天稳定pH值组能够显著提高精子活力(P<0.05),用2-吗啉乙磺酸(MES)代替Androhep保存液中的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES),在保存的第3天能显著提高精子活力、存活时间(P<0.05),同时维持更高的质膜完整性,但是顶体完整性差异不显著(P>0.05)。说明采用能够稳定pH值的保存液更有利于精液常温保存。

哺乳动物孤雌干细胞与孤雌生殖

未受精的孤雌胚胎衍生的孤雌胚胎干细胞(parthenogenetic embryonic stem cells,pESCs),具有与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)相似的多向分化和自我更新能力,且具备来源广泛、获取高效及低致瘤性等优势,因此成为近年来的研究热点。该文概述了pESCs特殊的组织相容性和基因组印迹特征,综述其在孤雌生殖等方面的应用,并对其在遗传疾病及临床研究中的价值进行了展望。

猪iPSCs来源的血管内皮细胞对小鼠下肢缺血的修复作用研究

该研究利用小鼠下肢缺血模型以及动物活体成像、HE染色、免疫组化、TUNEL染色和Real time-PCR技术,探讨了病理条件下猪诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)来源的血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)的组织修复功能。研究结果显示,猪iPSC-ECs的分布范围在移植初期迅速减小,7天后仅个别小鼠能够检测到荧光示踪信号;细胞移植28天后,猪iPSC-ECs处理组的组织形态良好,总血管密度为(7.66±1.28)%,显著高于猪胎儿成纤维细胞(porcine fetal fibroblasts,PFFs)处理组和EGM-2培养液处理组,缺血组织的凋亡细胞比例为(25.83±2.32)%,显著低于另外两组;体外研究表明,低氧条件下猪iPSC-ECs的促血管生成和抗凋亡基因的表达水平多高于PFFs,其表达模式与内源性猪血管内皮细胞(aortic endothelial cells,AOCs)类似。由此可见,猪iPSC-ECs在修复小鼠下肢缺血的过程中,不仅参与了受损组织的血管生成,还可能通过旁分泌机制发挥抗凋亡、促修复的作用。猪血管内皮细胞的获得及其功能研究不仅能够为人类血管内皮细胞移植提供实验数据,也将为心血管药物筛选平台的建立、血管内皮分化和功能障碍的机制研究提供有益参考。

和厚朴酚对猪热应激卵母细胞体外成熟的影响

在成熟液中添加10μmol/L和厚朴酚,44 h后,检测卵母细胞中Sirt3蛋白表达、SOD2的乙酰化水平、活性氧水平、线粒体膜电位及孤雌激活胚胎的发育能力。结果显示,在成熟液中加入和厚朴酚后,可显著提高热应激卵母细胞体外成熟率及其后续胚胎体外发育能力(P<0.05)。此外,在和厚朴酚作用下,卵母细胞中Sirt3蛋白的表达显著提高、SOD2的乙酰化水平显著降低;同时,卵母细胞ROS水平降低,线粒体膜电位升高。结果表明,和厚朴酚可提高Sirt3活性,调节SOD2乙酰化水平,从而提高热应激猪卵母细胞体外成熟率和胚胎发育能力。

Krt19在小鼠早期妊娠子宫的表达和调节

角蛋白19(Keratin19,Krt19)是Ⅰ型角蛋白家族中的一员,为研究Krt19在小鼠早期妊娠过程中的表达及调控,本研究利用原位杂交、免疫组织化学、Western blot、real-time PCR等技术,结合小鼠早期妊娠模型、激素处理模型、延迟着床与激活模型和人工诱导蜕膜化模型,研究了Krt19 mRNA以及蛋白在小鼠子宫中的表达情况。结果显示,Krt19 mRNA和蛋白在小鼠早期妊娠1~4 d的腔上皮和腺上皮中强表达,在5~8 d子宫腔上皮、腺上皮及蜕膜中表达;在延迟着床时,Krt19在子宫腔上皮和腺上皮强表达,注射雌激素激活后,Krt19在腔上皮和腺上皮的表达减弱,在激活的胚胎着床位点下基质细胞中有弱表达;雌激素上调Krt19在子宫中的表达;Krt19在人工诱导蜕膜化的子宫基质细胞中表达。结果表明,Krt19参与了胚胎着床过程,并受类固醇激素的调控,与蜕膜化过程密切相关。