本文關(guān)鍵詞：食源肥胖鼠卵母細(xì)胞線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)功能的研究

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【摘要】：婦女肥胖不僅使其自身患糖尿病、胰島素抵抗等疾病的風(fēng)險增高,還對其生殖健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。母體肥胖會對其胚胎和子代的發(fā)育產(chǎn)生影響,甚至早在受精前就對其卵母細(xì)胞的質(zhì)量產(chǎn)生影響。而肥胖對卵母細(xì)胞質(zhì)量的損傷中線粒體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)的損傷是一個重要因素。本實驗中,我們首次研究了線粒體相關(guān)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜(MAM)結(jié)構(gòu)在肥胖造成的卵母細(xì)胞線粒體異常和胞質(zhì)成熟受損中的作用及機制。線粒體外膜和ER膜通過物理聯(lián)接形成MAM,二者在結(jié)構(gòu)和功能上密切相關(guān)。MAM參與多種重要的細(xì)胞代謝活動,包括鈣離子(Ca2+)交換,細(xì)胞凋亡和脂質(zhì)交換等。本研究利用透射電子顯微鏡(TEM)觀察卵母細(xì)胞的超薄切片發(fā)現(xiàn),高脂飲食(HFD)誘導(dǎo)的肥胖小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)MAM含量顯著高于正常飲食(CD)組(25.79%VS 16.49%,P0.01)。通過實時熒光定量PCR和蛋白免疫印跡法研究肥胖小鼠卵母細(xì)胞中MAM相關(guān)蛋白的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠卵母細(xì)胞中Itpr1(2.12 VS 1.02,P0.05)、Itpr2(1.49 VS 1.00,P0.01)和Pacs-2(1.59 VS 1.00,P0.05)的基因表達(dá)水平以及相應(yīng)的蛋白 IP3R1(2.18 VS 1.00,P0.01)、IP3R2(1.46 VS 1.00,P0.05)和PACS-2(1.69VS1.00,P0.05)表達(dá)水平都顯著高于CD組的小鼠。線粒體鈣離子([Ca2+]m)特異性的熒光染色檢測發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]m顯著高于CD組的小鼠(1705.71 VS 1147.12,P0.01)。而且蛋白免疫印跡法檢測發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠卵母細(xì)胞中線粒體相關(guān)的凋亡通路中細(xì)胞色素C(1.68 VS 1.00,P0.01)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)(1.83VS1.00,P0.01)的蛋白表達(dá)水平顯著增加,由此可見肥胖小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)線粒體相關(guān)凋亡通路被激活。同時熒光染色和蛋白免疫印跡法實驗發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠卵母細(xì)胞中活性氧(ROS)含量顯著增加(1.73 VS 1.19,P0.01),而谷胱甘肽(GSH)(0.72 VS 1.05,P0.05)和磷酸化的絲裂原激活蛋白激酶3/1(P-MAPK3/1)(0.46 VS 1.00,P0.01)含量顯著減少,這表明卵母細(xì)胞的胞質(zhì)成熟受損。而肥胖小鼠卵母細(xì)胞的體外核成熟率(GVBD:81.33%VS 84.67%,P0.05;PBI:60.67%VS 62.67%,P0.05)和體外成熟后再進(jìn)行體外受精后的2-細(xì)胞率(56.02%VS 60.62%,P0.05)都與CD組小鼠無顯著差異。進(jìn)一步通過RNA干擾技術(shù)敲降肥胖小鼠卵母細(xì)胞中IP3R1后,用TEM檢測發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)MAM含量無顯著變化;但是[Ca2+]m含量顯著減少,線粒體相關(guān)凋亡通路中細(xì)胞色素C的表達(dá)減少,ROS含量也減少,而GSH和P-MAPK含量增加。而敲降PACS-2后發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)MAM含量顯著減少(19.50%VS 25.79%,P0.05);而且[Ca2+]m含量顯著減少,線粒體相關(guān)凋亡通路中細(xì)胞色素C的表達(dá)減少,ROS含量也減少,而GSH和P-MAPK含量增加。綜上所述,肥胖小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)MAM相關(guān)蛋白IP3R1和PACS-2的增加導(dǎo)致線粒體異常,進(jìn)而使得胞質(zhì)成熟受損,而其中的MAM通過增加PACS-2的表達(dá)來造成線粒體異常。本研究表明MAM含量的增多可以成為卵母細(xì)胞線粒體異常的一個指標(biāo),這為肥胖導(dǎo)致的卵母細(xì)胞的線粒體損傷提供新的治療靶點。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R589.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 Yu Li;Jing Wang;Zhenzhen Zhang;Jinyun Yi;Changjiu He;Feng Wang;Xiuzhi Tian;Minghui Yang;Yukun Song;Pingli He;Guoshi Liu;;Resveratrol compares with melatonin in improving in vitro porcine oocyte maturation under heat stress[J];Journal of Animal Science and Biotechnology;2017年01期

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本文編號：1294242