成年公山羊脂质运载蛋白8基因的组织表达谱分析

为探究脂质载体蛋白(Lipocalin,Lcn)家族中Lcn8 mRNA在成年公山羊组织中的表达特点,采集3只5周岁成年公山羊的附睾头、附睾体、附睾尾、睾丸等生殖器官以及脾、肺、肾等组织器官,采用qRT-PCR对Lcn8 mRNA的组织表达特点进行研究。结果显示:Lcn8 m RNA在生殖器官中的表达量较高,其表达高峰在附睾头1;Lcn8 mRNA在气管中也有较高表达,在泌尿器官和消化器官中仅有微量表达。推测Lcn8可能与精子的发生和成熟过程有关,而且参与了机体的免疫调节功能。     

山羊Lcn5的表达特点及其在繁殖器官中定位

为探明附睾视黄酸结合蛋白5(Lcn 5)mRNA在公山羊体组织及不同月龄附睾中的表达特性,及其在睾丸、附睾和精子中的定位。采用实时荧光定量PCR方法检测18种组织和不同月龄附睾Lcn5mRNA表达规律;利用蛋白印迹技术对成年公羊睾丸和附睾Lcn 5蛋白表达进行定量分析;利用免疫组化技术对5月龄公羊睾丸和附睾Lcn 5进行定位,利用免疫荧光技术对精子Lcn 5进行定位。Lcn5mRNA在不同组织中均有表达,其中在性腺中的表达量最高,附睾头附睾尾附睾体睾丸;在5月龄前附睾的Lcn5mRNA表达量随月龄逐渐升高,5月龄时达到最高,随后又逐渐降低。Western blotting结果显示,Lcn 5蛋白表达量:附睾头附睾尾附睾体睾丸,支持了Lcn5mRNA定量的结果。免疫组化结果显示,5月龄山羊在附睾管壁的柱状细胞、纤毛细胞检测到较强Lcn 5蛋白表达的阳性信号,附睾尾管腔检测到较强的阳性信号。在睾丸各级生精细胞中也检测到了微弱阳性信号。Lcn 5蛋白包裹在精子头部顶体帽上。Lcn5在山羊附睾中高度表达,其表达具有时空特异性,推测其在精子成熟和维持正常生理功能方面发挥重要作用,其生物学功能需要进一步深入研究。     

牦牛GPX基因家族生物信息学及表达分析

本研究旨在筛选F1代雄性不育犏牛与正常牦牛谷胱甘肽过氧化酶家族（GPXs）差异表达基因（DEGs）,探索在牦牛附睾精子成熟过程中可能发挥重要作用的调控基因和生物学功能。从转录组测序数据库中筛选并鉴定得到牦牛GPXs基因,利用生物信息学方法分析GPXs基因理化性质、基因结构、系统进化关系、表达情况以及GPXs蛋白多序列比对、二级结构、三级结构。结果显示：共鉴定了8个牦牛GPXs基因（GPX1～GPX8）,分子量为22.60～56.31 ku,等电点为5.09～5.32,包含4～8个保守元件;GPXs蛋白具有共同保守氨基酸序列,在蛋白二、三级结构分析中显示都存在反向平行的β-折叠结构,并与ALOX5、GSS、GSTM3蛋白均存在相互作用;系统进化树显示,GPX基因家族在反刍动物的同源性最高;牦牛和犏牛附睾组织检测到GPX2、GPX3、GPX5、GPX8基因表达存在显著性差异。研究表明,牦牛GPXs基因家族结构高度保守,功能上可能参与调控牦牛附睾精子抗氧化等过程。     

附睾功能及其对精子成熟的影响

哺乳动物的附睾为精子的成熟提供了特殊的微环境,是精子成熟、保护、运输和贮存的部位,在生殖过程起着重要作用.附睾上皮细胞的合成、分泌、转运等功能使精子发生了一系列结构、生化和功能的改变,从而使精子获得受精和运动能力.本文对附睾的形态结构、功能和对精子成熟影响研究现状等作简要综述.     

附睾功能及其对精子成熟的影响

哺乳动物的附睾为精子的成熟提供了特殊的微环境，是精子成熟、保护、运输和贮存的部位，在生殖过程中起着重要作用。附睾上皮细胞的合成、分泌、转运等功能使精子发生了一系列结构、生化和功能的改变．从而使精子获得受精和运动能力。作者对附睾的形态结构、功能和对精子成熟影响研究现状等作简要综述。     

家禽附睾功能及其对睾丸后精子成熟调控机制研究进展

睾丸内的精子虽已成型,但仍需要在附睾中经过一系列修饰,使形态结构和功能进一步变化,才能获得运动和受精能力,这个过程即精子成熟。与哺乳动物相比,家禽附睾发生一定退化,但近年来越来越多的研究表明家禽附睾对精子成熟有调控作用。在畜禽良种繁育体系中,精子功能直接与繁殖效率高度关联,影响制种成本和养殖效益。因此,挖掘家禽精子功能和精液品质的调控机制,对于改善雄性不育、建立家禽繁殖性能的选育方法和改良技术具有重要的应用价值。本文将对家禽附睾功能及其对精子睾丸后成熟的作用机制研究进展进行综述,以期为进一步研究附睾的家禽繁殖性能调控机制奠定基础。     

附睾特异谷胱甘肽过氧化物酶(GPx5)的研究进展

谷胱甘肽过氧化物酶家族是很重要的自由基清除分子,附睾上皮细胞具有四种谷胱甘肽过氧化物酶,其中附睾特异表达的非硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶5(GPx5)具有很强的过氧化物转化能力,因此,对精子的成熟与保护起着非常重要的作用。     

牦牛附睾组织不同区段防御素家族基因的表达谱和生物信息学分析

牦牛是高原地区牧民收入的主要经济来源之一，如何提高牦牛的繁殖力一直备受关注。β-防御素是一类具有广谱抗菌活性的肽，研究牦牛β-防御素（Bos mutus β-defensins,bBD）家族在附睾的表达具有重要意义。本实验使用实时荧光定量PCR技术分析牦牛附睾不同区段β-防御素基因的表达情况。结果显示，共有9个β-防御素基因在附睾头、体和尾的表达存在极显著差异。bBD109、bBD119、bBD121、bBD123、bBD128、SPAG11基因集中于附睾头部表达；bBD125与bBD136集中于附睾体部表达；bBD15同时在附睾头部和体部高表达。结合生物信息学分析发现，这9种β-防御素均存在保守的氨基酸序列、反向折叠的β-转角；bBD136脂溶性最高、疏水性强，bBD125和SPAG11相反；β-防御素基因编码蛋白均为不稳定蛋白（bBD123除外），并且预测分析都存在SP型信号肽（除bBD125外）；β-防御素家族基因在附睾不同区段的差异性表达情况以及编码蛋白质的各种理化性质与结构组成等特征都表明其可能在精子成熟过程中发挥着重要作用。     

哺乳动物附睾特异GPx5功能及其调节机制的研究进展

精子在附睾中的成熟过程是哺乳动物雄配子获得受精能力的关键。谷胱甘肽过氧化物酶-5（glutathione peroxidase-5,GPx5）作为附睾特异性表达的抗氧化酶具有强抗氧化作用,可调节附睾微环境中的活性氧浓度,保护精子免受脂质过氧化损伤,以维持精子DNA完整性。GPx5还可能对精子活力和顶体反应产生一定影响。GPx5基因的染色体定位及其外显子数存在一定的种间差异,其在不同物种、部位和发育期的表达具有特异性,受雄激素、PEA3因子和ETV4家族等调节。作者就哺乳动物附睾特异GPx5基因的结构与定位、表达特性、功能及其调节机制的研究进展进行综述,以期为进一步研究精子抗氧化机制和提高雄性动物繁殖力提供理论依据。     

附睾中非编码小RNA(sncRNA)的研究进展

非编码小RNA(sncRNA)主要通过抑制性调控靶基因发挥作用。近年的研究发现sncRNA在哺乳动物附睾的各个部位均有表达,并且在调控附睾不同节段的基因表达方面起着非常关键的作用。附睾上皮细胞中sncRNA的多样性及其表达水平的时空差异会影响很多潜在的靶基因,从而调节附睾的生理功能,另外,这些sncRNA还可以通过附睾小体传递给精子,对精子产生一系列的调控作用。综述了附睾中sncRNA表达、sncRNA对附睾和附睾中精子功能调节方面的研究进展,以期为探究sncRNA对雄性生殖细胞调控作用的分子机制提供参考。     

Expression Patterns of T1R1 and T1R3 in the Congjiang Xiang Pig during Epididymal Development

The aim of this experiment was to study the expression pattern of taste receptor family 1 subtypes 1 (T1R1) and 3 (T1R3) during epididymal development of Congjiang Xiang pig, and to explore the possible role of these taste receptors in mammalian male reproductive function and its potential medical value. In this study, the differential expressions of T1R1 and T1R3 in epididymis at 4 key developmental periods (neonatal (15 d), peri-puberty (30 d), puberty (60 d) and sexual maturity (180 d)) of Congjiang Xiang pigs were analyzed. RT-qPCR, immunohistochemistry (IHC) and Western blot were used to detect the changes and distribution of the two taste receptors in epididymis of Congjiang Xiang pigs at different ages. The results of RT-qPCR showed that the expression of TAS1R1 and TAS1R3 mRNA increased gradually from neonatal (15 d) to sexual maturity (180 d), and there was a significant difference between each period (P<0.01). The results of Western blot showed that the expression of T1R1/T1R3 protein was the highest on the 180 d and the lowest on the 15 d. The average protein abundance of T1R1/T1R3 was as follows: 180 d > 30 d > 60 d > 15 d. The results of IHC showed that T1R1 and T1R3 proteins were distributed in the epididymis of Congjiang Xiang pigs at 4 periods, in which T1R1 protein was mainly concentrated in epithelial cell membrane, especially in basal and narrow cells, while T1R3 protein was strongly positive in stereocilia, annular vacuoles and spermatozoa. In summary, the expression of T1R1/T1R3 in the epididymis of Congjiang Xiang pigs increased gradually from 15 d to the peak of sexual maturation, which was related to the differential expression of T1R1/T1R3 in epithelial basal cells, narrow cells and stereocilia of epididymis. These special expression patterns were time related to the physiological function of epididymis, so it is speculated that T1R1/T1R3 are involved in the regulation of sperm maturation and storage in epididymis.     

T1R1和T1R3在从江香猪附睾发育中的表达模式

为研究味觉受体第一家族亚型1（T1R1）和3（T1R3）在从江香猪附睾发育过程中的表达模式,探讨味觉受体在哺乳动物雄性生殖机能中可能发挥的作用及潜在医学价值,本试验以从江香猪附睾组织为研究对象,分析附睾发育4个关键时期：初情前（15 d）、初情时（30 d）、初情后（60 d）和性成熟期（180 d）T1R1与T1R3的差异表达。采用实时荧光定量PCR、免疫组织化学（IHC）和Western blot检测两个味觉受体在不同日龄从江香猪附睾组织中转录、翻译水平的变化及其分布情况。RT-qPCR结果表明：TAS1R1与TAS1R3 mRNA在从江香猪附睾初情前（15 d）至性成熟期（180 d）表达量逐渐增加,且任意两个时期间差异极显著（P<0.01）。Western blot结果显示,T1R1/T1R3蛋白在180 d表达量最高,在15 d表达量最低,两者之间差异显著（P<0.05）,平均表达丰度依次为180 d > 30 d > 60 d > 15 d。IHC结果显示,T1R1和T1R3蛋白在各日龄组从江香猪附睾组织均有分布,其中T1R1蛋白主要在上皮细胞膜上,尤其是基细胞和窄细胞;而T1R3蛋白主要在微绒毛、环状空泡和精子呈强阳性表达。综上,本研究发现不同日龄从江香猪附睾的T1R1/T1R3表达从15 d逐渐增加,至性成熟达到峰值,这一表达变化与附睾上皮基细胞和窄细胞及微绒毛的T1R1/T1R3的差异表达有关,这些特殊的表达模式与附睾生理功能存在时间关联,故推测T1R1和T1R3参与附睾内精子成熟和储存的调节过程。     

Immunohistochemical study of galectin-3 in mature and immature bull testis and epididymis

Galectin-3, a member of the β-galactoside-binding protein family, has been implicated in mammalian sperm maturation. We examined galectin-3 expression in the testis and epididymis of sexually mature and immature bulls. Western blot analysis showed varying levels of galectin-3 in the bull testis and epididymis, and galectin-3 immunoreactivity was higher in the mature testis and epididymis than in immature organs. Galectin-3 was primarily localized in interstitial cells of the immature bull testis and in the peritubular myoid and interstitial cells of the mature testis. In the immature epididymis head, galectin-3 was primarily in the principal and basal cells of the epithelium. In the mature epididymis head, moderate levels of galectin-3 were detected in the sperm, while low levels were found in the stereocilia, epithelium and connective tissue. In the immature epididymis body, moderate protein levels were detected in the principal cells, while lower levels were found in the basal cells. The mature epididymis body showed moderate levels of galectin-3 immunostaining in the stereocilia and epithelium, but low levels in the connective tissue. In the immature epididymis tail, only low levels of galectin-3 staining were found in the epithelium, whereas the mature epididymis tail showed high levels of galectin-3 in the principal cells, moderate levels in the basal cells and low levels in connective tissue. These findings suggest that galectin-3 expression plays a role in the maturation and activation of sperm in bulls.     

Comparative rna-seq analysis of region-specific miRNA expression in the epididymis of cattleyak

The epididymis is the site of post-testicular sperm maturation, which constitutes the acquisition of sperm motility and the ability to recognize and fertilize oocytes. The role of miRNA in male reproductive system, including the control of different steps leading to proper fertilization such as gametogenesis, sperm maturation and maintenance of male fertility where the deletion of Dicer in mouse germ cells led to infertility, has been demonstrated. The identification of miRNA expression in a region-specific manner will therefore provide valuable insight into the functional differences between the regions of the epididymis. In this study, we employed RNA-seq technology to explore the expression pattern of miRNAs and establish some miRNAs of significant interest with regard to epididymal sperm maturation in the CY epididymis. We identified a total of 431 DE known miRNAs; 119, 185 and 127 DE miRNAs were detected for caput versus corpus, corpus versus cauda and caput versus cauda region pairs, respectively. Our results demonstrate region-specific miRNA expression in the CY epididymis. The GO and KEGG enrichment for the predicted target genes indicated the functional values of miRNAs. Furthermore, we observed that the expression of miR-200a was downregulated in the caput, compared with cauda. Since the family of miR-200 has previously been suggested to contribute to the distinct physiological function of sperm maturation in epididymis of adult rat, we speculate that the downregulation of miR-200a in CY caput epididymis may play an important role of sperm maturation in the epididymis of CY. Therefore, our findings may not only increase our understanding of the molecular mechanisms regulated by the miRNA functions in region-specific miRNA expression in the CY epididymis, it could provide a valuable information to understand the mechanism of male infertility of CY.     

附睾精子抗氧化保护机制研究进展

通过附睾转运,精子经历了一系列的生化和形态变化逐渐成熟,在精子成熟的过程中,其胞质成分含量逐渐减少,因此精子对氧化应激更为敏感,进而导致精子结构和功能受到损害,故而附睾管腔微环境中抗氧化酶的作用非常重要。活性氧（ROS）在精子功能中起着双重作用：生理水平的ROS可促进精子受精前的获能,而过高水平ROS则会导致精子发生氧化损伤。在附睾中清除多余ROS的抗氧化酶主要有超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPXs）以及过氧化物酶（PRDXs）,但是不同年龄的哺乳动物附睾不同部位中各种抗氧化酶的含量均会发生变化,不同抗氧化酶对ROS也具有不同的清除机制。当附睾缺乏某一抗氧化酶时,会使精子DNA受损、精子质量下降,最终导致异常生殖结果增加。因此,哺乳动物附睾中各类抗氧化酶需要相互协调将ROS维持在生理水平,但有关这方面的研究报道较少。附睾上皮细胞分泌的抗氧化酶以附睾小体的形式传递给精子,以清除自身有氧代谢以及异常精子所产生的ROS,进而保护精子正常成熟。作者综述了附睾精子所面临的氧化应激以及附睾中各类抗氧化酶对精子的保护作用。     

RBP4基因在绵羊性成熟前后附睾中表达的研究

试验旨在研究视黄醇结合蛋白4（retinol binding protein 4,RBP4）基因在绵羊性成熟前和性成熟后附睾中的表达水平,探讨其在绵羊生殖机能调控方面的作用。以绵羊性成熟前和性成熟后附睾为材料,采用实时荧光定量PCR方法检测RBP4基因mRNA在绵羊性成熟前、后附睾中表达量的差异,采用免疫组化技术检测RBP4基因在绵羊性成熟前、后附睾头和附睾尾中蛋白的表达水平。结果显示,RBP4基因在绵羊附睾中性成熟前的表达量为1.3368,性成熟后的表达量为0.6450,虽然二者间的表达量差异不显著（P>0.05）,但性成熟前的表达量高于性成熟后的表达量。RBP4蛋白在性成熟前、后附睾头上皮层、平滑肌层、组织间质中均有阳性表达,主要位于上皮细胞质、平滑肌细胞质;在附睾尾上皮层、组织间质中有阳性表达,主要位于上皮细胞质。推测RBP4基因可能与附睾主细胞分泌功能和附睾头处的收缩功能有关,预示RBP4可能参与附睾微环境的调控,有利于精子成熟、运动和储存。     

基于RNA-seq数据筛选鸡睾丸附睾间差异表达基因及其功能分析

本文旨在通过对种公鸡睾丸和附睾进行转录组测序和生物信息学分析,筛选出2种组织中的差异表达基因并分析其生物学功能,探究睾丸和附睾在鸡精子发生和成熟过程中的作用.本研究共以8只公鸡的睾丸和附睾组织为对象,采用RNA-seq技术分析2种组织中的基因表达情况,筛选出差异表达基因并对差异表达基因进行GO和KEGG通路富集分析.结...     

幼龄和成年太行山羊附睾头差异竞争性内源RNAs机制分析

旨在筛选出幼龄和成年太行山羊附睾头中差异表达的长链非编码RNAs（lncRNAs）、微小RNAs（miRNAs）和mRNAs,构建太行山羊附睾头中免疫相关基因调控的竞争性内源RNAs（ceRNAs）网络。本研究选取健康状况良好、体重相近的幼龄（2月龄）和成年太行山羊（2周岁）公羊各3只,去势采集其附睾头组织进行全转录组测序,用DESeq2软件筛选出幼龄和成年太行山羊附睾头差异mRNAs、lncRNAs和miRNAs。利用miRanda软件和R-package（reshape2、dplyr、tidyr）,基于ceRNA-score原理分析得到差异ceRNAs表达谱,对预测所得具有ceRNAs关系的mRNAs进行GO和KEGG富集分析,并绘制得到太行山羊附睾头免疫相关ceRNAs网络。最后,各随机挑选8个mRNAs、miRNAs和lncRNAs,并通过qRT-PCR验证全转录组测序结果的准确性。根据分析结果,以幼龄太行山羊附睾头为对照,成年山羊附睾头差异表达mRNAs有6 461个,其中上调2 997个、下调3 464个;差异表达lncRNAs共有1 147个,其中703个上调、444个下调;差异表达miRNAs共有182个,其中81个上调、101个下调。共得到具有ceRNAs调控关系的lncRNAs 366个,其中上调213个,下调153个;mRNAs有3 131个,其中1 253个上调,1 878个下调;miRNAs有140个,其中48个上调,92个下调。分析具有ceRNAs机制的基因发现,表达量显著上调的与免疫相关的mRNAs：淋巴细胞抗原6复合位点蛋白G5B（LY6G5B）、脂质运载蛋白9（LCN9）、解整合素金属蛋白酶28（ADAM28）和粘蛋白15（MUC15）基因在成年太行山羊附睾头表达量高,且极显著高于幼龄太行山羊（P<0.01）。GO和KEGG富集分析表明,具有ceRNAs机制的差异表达基因富集在内质网蛋白加工通路、蛋白质输出通路、粘蛋白型O-聚糖生物合成通路、细胞外基质受体相互作用通路等。qRT-PCR验证结果表明,除chi-miR-320-3p外,其余差异表达的mRNAs、lncRNAs和miRNAs表达趋势与全转录组测序结果一致。附睾头免疫相关ceRNAs网络分析表明,lncRNA-MSTRG.22929.11、lncRNA-MSTRG.57822.5、lncRNA-MSTRG.26758.1、lncRNA-MSTRG.12113.3、lncRNA-MSTRG.59930.2等lncRNAs作为ceRNAs可以调控附睾头免疫相关基因表达。本研究筛选出了幼龄和成年太行山羊附睾头差异ceRNAs,挖掘并绘制了免疫相关的关键ceRNAs网络,这些lncRNAs作为ceRNAs可为太行山羊附睾头免疫调控机制研究提供参考依据。