牦牛StAR基因克隆及其生物信息学与组织表达特性的研究

旨在克隆获得牦牛StAR基因编码序列（CDS）并进行生物信息学分析,探究其mRNA组织表达特性。本研究以屠宰场采集的成年母牦牛心、肝、脾、肺、肾、卵巢、输卵管、子宫组织（n=5）,不同年龄（胎牛、1岁、2岁）牦牛的卵巢（n=3）,不同发情周期（卵泡期、黄体期）的牦牛卵巢（n=3）,黄体期黄牛的卵巢（n=3）及实验室冻存的牦牛颗粒细胞为研究材料。以牦牛黄体期卵巢cDNA为模板,用逆转录PCR克隆StAR基因,并使用MEGA7.0和ExPASy-ProtParam等软件分析其生物信息学特性;采用实时荧光定量PCR技术分析牦牛StAR基因组织表达特性。结果发现,StAR基因CDS区长858 bp,编码285个氨基酸,StAR蛋白总体带正电荷,属于碱性亲水稳定蛋白,无跨膜结构及信号肽,主要存在于细胞质和线粒体; StAR基因具有较高的保守性,符合物种进化规律。牦牛StAR基因在卵巢表达水平最高（P<0.01）,且2岁时卵巢表达水平极显著高于胎牛和1岁龄（P<0.01）,黄体期卵巢表达水平极显著高于卵泡期（P<0.01）;黄体期黄牛卵巢中StAR基因的表达量极显著高于牦牛（P<0.01）;在颗粒细胞的体外培养过程中StAR基因表达量逐渐上升,在培养24 h时达到高峰（P<0.01）,随后显著降低。综上所述,StAR基因序列较为保守,在牦牛卵巢组织中表达最高,且表达水平随年龄与卵巢周期而变化,提示StAR基因可能参与牦牛卵巢及黄体功能相关的繁殖调控。     

Bad基因在小尾寒羊输卵管上皮组织的表达

采用免疫组织化学方法检测小尾寒羊输卵管上皮组织中Bad基因的表达水平,利用计算机图像分析技术测量小尾寒羊生殖周期的不同阶段输卵管上皮组织Bad基因表达的平均光密度和平均阳性面积。结果显示,小尾寒羊输卵管伞部、壶腹部和峡部上皮组织中的部分纤毛细胞在卵泡期和黄体期呈阳性,黄体期纤毛细胞较卵泡期表达强。同时期各部位表达强度的差异不明显。黄体期和卵泡期的分泌细胞均呈阳性,同时期不同部位差异不大,但同部位的分泌细胞黄体期比卵泡期表达强。壶腹部和峡部上皮组织阳性细胞的平均光密度值与阳性面积率差异不显著(P>0.05)。输卵管伞部在黄体期和卵泡期与同时期壶腹部和峡部比较,平均光密度和阳性面积率差异显著(P<0.05)。同一部位不同时期平均光密度值和阳性面积率差异显著(P<0.05)。表明Bad基因参与了输卵管上皮组织周期性变化的调控。     

成年牦牛皮肤中血管与神经的组织学观察及HIF-1α在皮肤中的表达

本研究旨在探讨牦牛不同部位皮肤内血管和神经的分布情况,及检测低氧诱导因子-1α（HIF-1α）在不同部位皮肤上的定位及相对表达量,探究牦牛皮肤对高原低氧环境的适应机制。采用HE、Masson’s三色和Verhoeff VG染色法,对成年牦牛皮肤内血管和神经结构进行观察与分析;采用免疫组织化学、实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹法,对HIF-1α的mRNA和蛋白在成年牦牛皮肤组织中表达与分布进行研究。结果表明,颈部血管与神经密度最高,前臂部和小腿部次之,跖部最低,部位间差异显著（P<0.05）。HIF-1α主要表达在表皮层、毛囊的上皮根鞘、皮脂腺、汗腺、血管、神经;颈部、前臂部和小腿部强阳性表达,跖部阳性表达。HIF-1α mRNA的相对表达量跖部明显低于其他部位（P<0.05）,其他三个部位两两比较差异不显著（P>0.05）。HIF-1α蛋白相对表达量颈部最高,跖部最低,差异显著（P<0.05）。研究结果提示,成年牦牛不同部位皮肤内不同血管和神经形态结构相似,密度从颈部到前肢再到后肢差异显著。HIF-1α的差异性表达进一步说明皮肤在牦牛适应低氧环境中发挥作用。     

GDF-8蛋白在牦牛发情周期输卵管的表达

生长分化因子8(Growth differentiation factor 8,GDF-8)在肌肉的分化和生长中有负调控作用,但其是否参与调节动物生殖活动证据仍然不足。为研究GDF-8蛋白在牦牛发情周期输卵管不同部位中的表达差异,从屠宰场采集卵泡期和黄体期牦牛输卵管峡部、伞部和壶腹部组织样品,进行了免疫组织化学染色和Western Blotting检测。结果表明:在牦牛卵泡期和黄体期输卵管的肌层细胞和黏膜上皮细胞中均有GDF-8阳性细胞分布,特别是壶腹部和伞部黏膜上皮细胞表达GDF-8蛋白较丰富;Western Blotting结果表明,GDF-8蛋白在牦牛卵泡期和黄体期输卵管的峡部、壶腹部和伞部也均有表达,但存在表达差异,卵泡期壶腹部和黄体期输卵管伞部表达量明显高于其他部位。综上所述,GDF-8蛋白在输卵管黏膜上皮细胞表达较为丰富,提示GDF-8在哺乳动物生殖过程中发挥重要作用。     

miR-138靶向PGC-1α调控牦牛肌内前体脂肪细胞增殖及分化

旨在分析miR-138在牦牛前体脂肪细胞分化过程中的调控作用。本研究设计合成miR-138 mimics和inhibitor以对细胞进行miR-138过表达及抑制表达,并通过油红O染色分析miR-138对牦牛肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响;利用CCK-8、划痕和流式细胞技术分析miR-138对细胞增殖的影响;通过对bta-miR-138进行生物信息学分析,筛选其在脂质沉积过程中的相关潜在靶基因;利用RT-qPCR测定miR-138潜在靶基因mRNA表达水平,并通过双荧光素酶报告试验确定靶向关系。结果显示,过表达miR-138后,细胞内脂滴沉积水平显著低于对照（NC）组（P<0.01）,而抑制miR-138表达则显著增强脂肪细胞脂质沉积（P<0.01）;RT-qPCR结果表明,过表达miR-138可显著抑制脂肪分化标志基因PPARγ和c/EBPα的表达（P<0.01）,抑制miR-138则上调PPARγ和c/EBPα表达水平（P<0.05）;此外,过表达miR-138后,潜在靶基因PTPN11、CREB1和ADCYAP1R1表达水平显著下调（P<0.05）,而PGC-1α和SNAP25表达极显著下调（P<0.01）;抑制miR-138后MXLIP和SNAP25表达显著上调（P<0.05）,PGC-1α和PTPN11表达极显著上调（P<0.01）;CCK-8和划痕试验结果表明,过表达miR-138后24~36 h,细胞增殖活性显著低于对照组（P<0.05）,而抑制miR-138则表现为细胞增殖活性增强;流式分析结果显示过表达miR-138后,细胞出现G1-S期阻滞,细胞周期相关基因CCND1、CCNB1和增殖标志基因Ki67的mRNA表达显著降低;生物信息学分析预测获得263个miR-138公共靶基因,KEGG富集结果显示靶基因主要参与“轴突导引”、“胰岛素抵抗”、“胰岛素分泌”及“RNA降解”等通路,GO分析主要富集于“RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正向调控”、“核染色质”、“染色质DNA结合”和“I型肺细胞分化”等功能;双荧光素酶报告试验结果显示,共转染miR-138 mimics和PGC-1α-Wt-PGL3-basic可显著降低细胞荧光强度（P<0.01）。以上结果表明,miR-138可通过靶向结合PGC-1α 3'UTR序列,降低PGC-1α的mRNA表达水平,抑制牦牛肌内前体脂肪细胞分化和脂质沉积,降低细胞增殖活性。本研究为阐明牦牛肉质性状的潜在分子机制提供参考。     

OPN5对鸭颗粒细胞凋亡、增殖及类固醇激素生成的影响

旨在研究视神经蛋白（neuropsin,OPN5）对鸭颗粒细胞凋亡、增殖及类固醇激素生成的影响。本研究分别对鸭颗粒细胞进行OPN5过表达质粒和OPN5 siRNA处理72 h （n=6）,应用EdU细胞增殖检测技术、流式细胞技术、Annexin V-FITC、RT-PCR、Western blot及ELISA技术系统地检测颗粒细胞的增殖、凋亡情况及生殖相关基因的mRNA、蛋白水平及激素水平的变化规律。结果显示,OPN5过表达能促进鸭卵泡颗粒细胞增殖,抑制鸭卵泡颗粒细胞凋亡;能极显著地促进GnRHR、FSHR、LHR的表达 ,并抑制GnIH、GnIHR的表达（P<0.01）;能显著或极显著上调StAR、CYP11A1、3β-HSD、CYP17A1、CYP19A1的mRNA水平（P<0.05或P<0.01）;显著升高OPN5、3β-HSD及CYP19A1的蛋白表达水平（P<0.05）和极显著升高E2、P4分泌水平（P<0.01）,并极显著降低INHβ的水平（P<0.01）。OPN5 siRNA能够显著降低OPN5的表达水平（P<0.01）,抑制卵泡颗粒细胞增殖并促进凋亡,极显著下调GnRH、GnRHR、FSHR、LHR（P<0.01）,促进GnIH、GnIHR的表达（P<0.01）;并极显著抑制StAR、CYP11A1、CYP17A1的表达（P<0.01）;显著降低OPN5、3β-HSD及CYP19A1蛋白表达水平（P<0.05）及极显著降低E2、P4的分泌水平（P<0.01）,并能极显著升高INHβ的水平（P<0.01）。研究表明,OPN5能促进鸭卵泡颗粒细胞的增殖,抑制其凋亡,促进颗粒细胞中类固醇激素的生成和分泌。     

HMGB1与日本血吸虫病肝炎症和纤维化的相关性分析

旨在探究高迁移率族蛋白B1（high mobility group box 1,HMGB1）与日本血吸虫病肝炎症和纤维化的相关性,本研究将BALB/c小鼠随机分为空白对照组（n＝10）,感染后4周组、6周组和HMGB1抑制剂组（n＝5）,进行血常规及生化检测,观察肝病理学及Masson染色情况、荧光定量PCR检测HMGB1、IL-1β、TNF-α、IL-6、IFN-γ、α-SMA、Col1α1、TGF-β1、Smad2和Smad3的转录水平。结果显示：感染后4周,小鼠谷丙转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）、肝组织HMGB1、α-SMA、TGF-β1、IL-6和 TNF-α的转录水平均显著或极显著升高（P<0.05或P < 0.01）;感染后6周,小鼠WBC、Neu、Mon、Eos、谷草转氨酶（aspartate aminotransferase,AST）和ALT极显著升高（P<0.01）,肝组织HMGB1、IL-1β、TNF-α、IL-6、IFN-γ、α-SMA、Col1α1、TGF-β1、Smad2和Smad3的转录水平均显著或极显著升高（P<0.05或P<0.01）;感染后6周小鼠肝虫卵聚积处伴有炎性细胞浸润和胶原纤维增生;HMGB1抑制剂可显著降低小鼠血清ALT值和肝组织HMGB1、α-SMA、TGF-β1、IL-6和TNF-α的转录水平（P<0.05）。综上表明,HMGB1与日本血吸虫病肝炎症和纤维化具有一定相关性。     

牦牛性激素结合蛋白基因克隆及组织表达研究

试验旨在阐明牦牛性激素结合蛋白（SHBG）基因CDS序列及其在母牦牛生殖轴中的表达特点,为探讨该基因在牦牛繁殖中的调控作用奠定基础。试验分别采集5头健康成年母牦牛和母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、输卵管、卵巢和子宫组织,根据NCBI公布的黄牛SHBG基因设计特异性扩增引物,分别采用RT-PCR技术、生物信息学方法和实时荧光定量PCR技术进行牦牛SHBG基因克隆、序列分析和组织表达检测。结果显示,牦牛SHBG核苷酸序列的编码区（CDS）全长为1 206 bp,共编码401个氨基酸,其中,亮氨酸（L）、甘氨酸（G）、脯氨酸（P）和丝氨酸（S）较多,含量分别为16.5%、9.7%、8.7%和9.0%。蛋白质分子式为C₁₉₄₄H₃₀₆₁N₅₃₅O₅₆₆S₁₀,分子质量为43.30 ku,理论等电点5.63,与黄牛核苷酸和氨基酸同源性分别为99.0%和97.5%。SHBG蛋白为亲水不稳定蛋白,存在跨膜结构和信号肽;二级结构中主要包含无规则卷曲和延伸链,与三级结构分析一致。系统进化树表明牦牛与黄牛亲缘关系最近。SHBG基因在牦牛输卵管的表达量显著高于其他组织（P<0.05）,其他组织之间差异不显著（P>0.05）。SHBG基因在黄牛输卵管表达量极显著高于牦牛（P<0.01）,在黄牛卵巢表达量显著高于牦牛（P<0.05）,两物种的其他组织中表达量差异不显著（P>0.05）。本研究探讨了牦牛SHBG基因序列及其在生殖轴的表达特性,为进一步研究SHBG基因对牦牛繁殖调控作用提供了一定理论依据。     

沙门菌通过NF-κB/β-catenin信号通路引致IPEC-J2损伤的分子机制

为研究沙门菌引致IPEC-J2损伤的分子机制,试验用沙门菌刺激IPEC-J2,在特定时间收集细胞及其培养上清液,采用荧光定量PCR或ELISA检测细胞紧密连接蛋白、炎症反应相关蛋白和细胞增殖相关蛋白的表达以及乳酸脱氢酶（LDH）含量,以确定该沙门菌能够引起IPEC-J2损伤,并进一步采用NF-κB抑制剂和小干扰RNA预处理IPEC-J2,分析了NF-κB/β-catenin信号通路在沙门菌引起IPEC-J2损伤中的调控作用。结果显示,与对照组相比,沙门菌感染组紧密连接蛋白ZO-1和Occludin mRNA表达量在感染后6和24 h呈极显著下降（P<0.01）;促炎性细胞因子TNF-α和IL-8的生成量以及LDH释放量在感染后6、12和24 h呈极显著上升（P<0.01）,NF-κB p65的mRNA表达在感染后1、3和6 h也呈极显著上升（P<0.01）;细胞增殖蛋白cyclin D1和c-Myc的mRNA表达在感染后6、12和24 h呈显著下降（P<0.05）,其转录调控因子β-catenin的mRNA表达在感染后24 h呈极显著下降（P<0.01）。与沙门菌感染组相比,抑制剂+沙门菌感染组ZO-1和Occludin的mRNA表达量在12和18 h呈极显著增高（P<0.01）,而NF-κB p65、TNF-α和IL-8的表达以及LDH释放量在各时间点均呈极显著降低（P<0.01）;siRNA-β-catenin+沙门菌处理组的β-catenin、cyclin D1和c-Myc的表达量在各时间点均呈极显著降低（P<0.01）,LDH释放量在6和12 h均呈极显著增加（P<0.01）,但在18 h增加不显著（P>0.05）。本试验结果表明,沙门菌激活了NF-κB信号通路,促进了促炎性细胞因子的生成,加重了细胞损伤;同时,沙门菌抑制了β-catenin信号通路,降低了细胞增殖蛋白和紧密连接蛋白的表达,影响了细胞修复,从而出现细胞损伤与细胞修复之间的失调,最终呈现出细胞损伤。本试验从NF-κB/β-catenin信号通路的角度揭示了沙门菌引致IPEC-J2损伤的分子机制。     

DDR1对奶牛乳腺上皮细胞增殖与凋亡的调控作用

旨在通过干扰或过表达盘状蛋白结构域受体1（DDR1）基因,探讨其对奶牛乳腺上皮细胞增殖、凋亡及周期的影响。本研究将DDR1基因小干扰RNA片段和过表达载体pcDNA3.1-DDR1转染奶牛乳腺上皮细胞,采用qRT-PCR和Western blot检测细胞中DDR1的干扰和过表达效果;利用CCK-8法检测细胞增殖能力;流式细胞术检测细胞周期和细胞凋亡（早凋、晚凋）的变化;利用qRT-PCR检测增殖与凋亡相关基因的表达情况。结果,在奶牛乳腺上皮细胞中干扰DDR1基因后,其mRNA和蛋白表达分别下调94%和30%,而过表达DDR1基因后,其mRNA和蛋白表达分别上调68.24和1.38倍;干扰DDR1极显著抑制细胞的增殖（P<0.01）,细胞早凋与晚凋比例极显著上升（P<0.01）;干扰组G1期细胞比例极显著上升（P<0.01）,S期细胞比例极显著下降（P<0.01）,G2期细胞比例显著下降（P<0.05）,提示细胞阻滞在G0/G1期。相反,过表达DDR1能显著促进细胞增殖（P<0.05）,显著抑制细胞晚期凋亡（P<0.05）,G1期细胞比例极显著下降（P<0.01）,S期细胞比例极显著上升（P<0.01）,促进细胞由G1期向S期的转换。qRT-PCR检测结果显示,干扰DDR1后显著上调BAX、Caspase9基因的表达（P<0.05）,极显著上调P53、FAS基因的表达（P<0.01）,且显著下调PCNA、CyclinB1基因的表达（P<0.05）;过表达DDR1后,分别显著和极显著下调Cytc与BAX基因的表达（P<0.05,P<0.01）,并极显著上调CyclinB1基因的表达（P<0.01）。综上可见,DDR1能够调控奶牛乳腺上皮细胞的增殖、凋亡和周期,可为阐明DDR1参与奶牛乳腺上皮细胞生长发育的分子机制提供参考。     

SMAD7对山羊卵泡颗粒细胞增殖、凋亡的影响

旨在探究SMAD7对山羊卵泡颗粒细胞增殖和凋亡的影响。本试验收集3~4月龄大足黑山羊母羊的卵泡颗粒细胞,通过过表达或siRNA干扰、ELISA、qRT-PCR、Western blot及流式细胞术等技术与方法探究SMAD7对颗粒细胞增殖、凋亡及类固醇激素分泌的影响。结果发现,SMAD7过表达显著下调颗粒细胞增殖活力并促进细胞凋亡,抑制PCNA表达（P<0.05）,下调BCL2/BAX的比值（P<0.01）;同时,SMAD7干扰显著上调颗粒细胞增殖活力,显著上调PCNA表达（P<0.05）与BCL2/BAX表达量比值（P<0.05）。SMAD7过表达极显著上调颗粒细胞的孕酮分泌,下调雌二醇表达水平（P<0.01）;同时SMAD7干扰极显著下调孕酮分泌,上调雌二醇分泌（P<0.01）。进一步研究发现,SMAD7过表达显著抑制SMAD2、SMAD3的mRNA和蛋白表达（P<0.05）;SMAD7干扰则显著促进SMAD2、SMAD3的mRNA和蛋白表达（P<0.05）。结果表明,SMAD7抑制山羊卵泡颗粒细胞的增殖和雌二醇分泌,促进凋亡和孕酮的合成,并且抑制SMAD2、SMAD3的表达,进而调节卵泡的发育与闭锁。     

策勒黑羊ERα基因克隆、生物信息学分析及卵巢组织表达研究

【目的】 克隆策勒黑羊雌激素受体α(estrogen receptor α,ERα)序列并进行生物信息学分析,同时测定策勒黑羊卵巢中ERα基因的表达情况。【方法】 利用RT-PCR和TA克隆方法获得策勒黑羊ERα基因序列,并采用在线软件对其进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR方法检测ERα基因在策勒黑羊卵泡期、黄体期和妊娠30 d母羊卵巢中的表达情况。【结果】 成功克隆获得策勒黑羊ERα基因序列,长1 791 bp,编码596个氨基酸,与山羊和牛的相似性最高。生物信息学分析显示,ERα蛋白分子式为C₂₉₃₀H₄₆₀₀N₈₂₂O₈₆₂S₄₁,理论等电点(pI)为7.32,不稳定指数为50.33,为不稳定亲水性蛋白;存在28个O-糖基化位点和54个磷酸化位点,不存在N-糖基化位点;主要定位在细胞核中,不具备跨膜结构;二级结构主要为α-螺旋及无规则卷曲。实时荧光定量PCR检测显示,ERα基因在策勒黑羊卵泡期、黄体期和妊娠30 d的卵巢中均有表达,与卵泡期相比,黄体期ERα基因表达量极显著下降(P<0.01),妊娠30 d ERα基因表达量极显著升高(P<0.01)。【结论】 策勒黑羊ERα基因序列长1 791 bp,编码596个氨基酸,为亲水蛋白,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。ERα基因在策勒黑羊卵泡期、黄体期和妊娠30 d的卵巢中均有表达。本研究结果为进一步探究ERα基因在策勒黑羊卵巢卵泡发育、黄体形成和妊娠中发挥的作用提供参考。     

母猪妊娠期不同能量水平对后代公猪生长性能、睾丸发育与免疫的影响

试验旨在研究母猪妊娠期能量水平对后代睾丸发育与免疫的影响及其作用机理。选取30头体重、背膘相近的7~9胎长白×约克夏（LY）经产母猪,按照体重和胎次随机分为2组,每组15个重复,每个重复1头母猪,从妊娠当天分别饲喂正常能量（CON）和低能量饲粮（LE,12.55 MJ/kg）,直到分娩,所有母猪哺乳期均饲喂同一饲粮。分娩后,分别从CON和LE组中挑选体重为平均体重±0.05 kg的后代公猪各15头,断奶后所有公猪按阶段饲喂相同饲粮,于仔猪120日龄时结束试验。记录公猪每个月的体重并计算阶段平均日增重和平均日采食量;采集28和120 d的血液进行血清生化指标和免疫相关细胞因子检测,采集28和120 d的睾丸进行睾丸细胞计数和睾丸免疫相关基因检测。结果表明,与对照组相比,LE组0~59 d平均日增重极显著降低（P<0.01）,28~89 d平均日采食量和0 d睾丸重显著降低（P<0.05）,28 d睾丸指数显著增加（P<0.05）;LE组0和120 d睾丸组织内间质细胞数目、120 d生殖细胞数目、28和120 d支持细胞数目均显著降低（P<0.05）;LE组血清中28 d甘油三酯（TG）和120 d睾酮（T）含量均极显著升高（P<0.01）、雌二醇（E₂）含量极显著降低（P<0.01）,TG、T和E₂含量均存在时间和能量的交互作用（P<0.01）;LE组血液中胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）的含量120 d时极显著降低（P<0.01）,低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、TC、HDL-C三者均无时间和能量的交互作用（P>0.05）。随着公猪日龄增加,血液中白细胞介素-1α（IL-1α）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、免疫球蛋白（IgG）浓度均极显著增加（P<0.01）,其中TNF-α和IL-1β有能量和时间的交互作用。与对照组相比,LE组28 d时TNF-α含量显著降低（P<0.05）,120 d时IL-1β水平显著升高（P<0.05）。LE组28 d紧密连接蛋白1（ZO1）及0和28 d闭合蛋白（Occludin）基因相对表达量均显著降低（P<0.05）,28和120 d时连接黏附分子1（JAM1）基因相对表达量显著增加（P<0.05）。LE组0 d时CCL4基因和28 d时IL-1α基因相对表达量均显著降低（P<0.05）,0和120 d时趋化因子2（CCL2）基因及28 d时细胞间黏附分子1（ICAM1）和酪氨酸激酶2（JAK2）基因相对表达量均显著增加（P<0.05）。与对照组相比,28 d时Toll样受体1（TLR1）基因、0 d时肿瘤坏死因子受体超家族成员Ⅰ型（TNFRSF1A）基因相对表达量均显著降低（P<0.05）,0 d时B细胞κ轻肽基因增强子核因子抑制因子（NFKBIA）、IL-1β和干扰素（IFNG）基因相对表达量均显著增加（P<0.05）。综上所述,母猪妊娠期摄入12.55 MJ/kg能量水平饲粮可降低后代公猪日增重、平均日采食量和睾丸重;降低后代公猪睾丸内生殖细胞数量及免疫相关细胞因子和睾丸免疫相关基因的表达,从而对后代成年后的免疫能力和繁殖性能产生深远影响。     

GnIH过表达载体构建及其对小鼠睾丸间质细胞的作用研究

本试验通过构建GnIH过表达载体,探究其对小鼠睾丸间质细胞（TM3细胞系）的凋亡效应及睾酮合成的调节作用。从6~8周雄性小鼠睾丸组织中提取RNA,反转录获得cDNA样本,利用PCR扩增并纯化GnIH基因,应用T4连接酶将其连入PLVX-IRES-ZsGreen1载体,进一步转化到感受态菌中,通过PCR、双酶切及测序鉴定后提取质粒。随后将构建好的重组质粒转染TM3细胞系72 h,分为空质粒组和GnIH过表达组,通过显微镜观察细胞荧光、实时荧光定量PCR（qRT-PCR）法、ELISA法和流式细胞术检测GnIH表达水平、细胞凋亡率及相关凋亡基因表达变化、睾酮分泌水平和睾酮合成酶基因表达水平。结果显示,GnIH扩增片段序列与参考序列一致,将GnIH过表达质粒转染至TM3细胞系72 h后,可见高强度绿色荧光,过表达组中GnIH基因水平极显著升高（P<0.01）,表明GnIH过表达载体构建成功且在TM3细胞系中高表达。转染72 h后,与空质粒组相比,过表达组中细胞凋亡率极显著升高（P<0.01）,凋亡基因P53和Bax/Bcl-2表达量比值也极显著升高（P<0.01）。与空质粒组相比,过表达组中睾酮浓度极显著降低（P<0.01）。与此同时,睾酮合成相关酶基因P450 scc mRNA表达量极显著降低（P<0.01）,StAR、3β-HSD和P450c17 mRNA表达量显著降低（P<0.05）,17β-HSD mRNA表达量在两组间无显著性差异（P>0.05）。综上所述,在体外培养的TM3细胞中过表达GnIH能诱导TM3细胞凋亡、抑制睾酮分泌且降低睾酮合成相关酶的基因表达水平,推断GnIH在小鼠睾丸间质细胞生长和睾酮合成过程中发挥负调控作用。本研究可为揭示GnIH在雄性哺乳动物生殖调控过程中的作用提供科学理论依据。     

牦牛RBM3的基因克隆及其在不同繁殖时期卵巢、输卵管、子宫中的表达定位

旨在研究RBM3在牦牛(Bos grunniens)生殖相关调控中的作用。本研究以卵泡期、黄体期和妊娠期4~6岁健康雌性牦牛各3头为采集对象，采集其卵巢、子宫和输卵管共9组试验样品，每组设置3个生物学重复。利用基因克隆技术克隆牦牛RBM3基因并进行生物信息学分析；利用实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot,WB)分别在基因层面和蛋白层面检测RBM3在牦牛子宫、卵巢和输卵管中的相对表达量；利用免疫组织化学(immunocytochemistry,IHC)方法检测RBM3蛋白在试验样品中的分布定位。牦牛RBM3基因(GenBank No.:MF142258.1)被成功克隆并预测出二、三级结构，发现其与野牦牛亲缘性最近，基因编码区第51位、98位核苷酸不同于常见哺乳动物，生物信息学分析预测其编码的蛋白质为稳定的非跨膜蛋白。RBM3蛋白在本试验9组样品的表达量有如下差异：在卵巢中，黄体期显著高于卵泡期和妊娠期(P＜0.05)；输卵管中，卵泡期显著低于黄体期和妊娠期(P＜0.05)；子宫上，卵泡期显著高于黄体期和妊娠期(P＜0.05)。免疫组织化学结果显示，RBM3在卵巢中的主要表达位置是卵泡膜、颗粒层和黄体细胞；在输卵管的表达位置是黏膜上皮；子宫上的表达主要以子宫内膜和子宫腺为主。本研究结果提示，RBM3可能参与牦牛个体发情周期和妊娠过程的调控以及妊娠识别等过程，为RBM3这一冷应激调节因子参与牦牛对高原环境的适应性生理机制方面的研究提供参考。     

猪输卵管和子宫中EGF表达的研究

研究EGF mRNA在猪输卵管、子宫中的表达。采用RT—PCR技术检测猪卵泡期、排卵期和孕期的输卵管伞部、壶腹部、峡部和子宫中EGF的mRNA的表达。结果表明：各期卵管伞部、壶腹部、峡部和子宫中EGF的mRNA都强烈表达，但看不出明显的强弱变化，进步证实EGF在猪雌性生殖程中起着重要的作用。     

5-Aza-dC对牛成肌细胞MyoD1启动子甲基化及mRNA表达的影响

旨在探究5-氮杂-2-脱氧胞苷（5-Aza-2’-deoxycytidine,5-Aza-dC）对牛成肌细胞的增殖和肌分化因子（myogenic differentiation 1,MyoD1）启动子甲基化以及mRNA表达的影响。本研究复苏了前期冻存的关岭牛成肌细胞,并进行培养,待其生长到对数生长期,再通过不同浓度的5-Aza-dC对牛成肌细胞进行处理,利用流式细胞仪检测细胞凋亡和周期;结合高通量检测方法检测MyoD1启动子甲基化水平,并利用qRT-PCR检测MyoD1及相关基因的表达水平。研究发现,0.1 μmol·L^-15-Aza-dC为最适浓度,该浓度下细胞抗凋亡因子Bcl的表达极显著降低（P<0.01）,促凋亡因子Bax的表达极显著提高（P<0.01）,促凋亡因子Caspase-9的表达显著提高（P<0.05）;周期因子Cyclin A2的表达显著提高（P<0.05）,而细胞因子Cyclin B1、Cyclin D的表达无显著变化;检测空白组和试验组MyoD1启动子甲基化水平发现,试验组甲基化水平极显著低于空白组（P<0.01）;而mRNA的表达水平极显著高于空白组（P<0.01）。5-Aza-dC能够通过改变Caspase-9、Bcl、Bax、Cyclin A2等基因的表达来调节关岭牛成肌细胞的增殖和凋亡,并能够有效降低MyoD1基因启动子的甲基化水平（P<0.01）;极显著提高其mRNA的表达量（P<0.01）。低浓度的5-Aza-dC能通过促进细胞凋亡及调控关岭牛MyoD1的甲基化水平来调控MyoD1的表达;同时推测,MyoD1基因启动子的甲基化水平能够影响关岭牛成肌细胞的生长发育,可为遗传标记辅助关岭牛的改良提供理论参考。     

牦牛p38MAPK在雌性主要生殖器官中的表达

旨在研究p38MAPK在母牦牛主要生殖器官中的表达情况,了解其表达差异性,为牦牛的繁殖性能研究提供相关基础资料。本研究采集卵泡期、黄体期、妊娠期成年健康母牦牛(各2头)主要生殖器官样品,免疫组化技术检测p38MAPK蛋白的表达部位;qRT-PCR和Western-blot技术对其基因和蛋白进行相对表达量测定。结果:1)免疫组化结果显示,p38MAPK蛋白在牦牛的卵巢、输卵管和子宫均呈阳性表达;2)qRT-PCR结果表明,p38MAPK基因在卵巢中的表达量卵泡期显著高于妊娠期(P0.05);在输卵管中的表达量黄体期显著高于卵泡期和妊娠期(P0.05);在子宫中的表达量妊娠期极显著高于卵泡期和黄体期(P0.01);3)Western-blot结果显示,p38MAPK蛋白在卵巢中的表达量卵泡期极显著高于黄体期和妊娠期(P0.01);在输卵管中的表达量黄体期极显著高于卵泡期和妊娠期(P0.01);在子宫中的表达量妊娠期极显著高于卵泡期和黄体期(P0.01)。结果表明,p38MAPK在母牦牛同一生殖器官的不同繁殖阶段其表达存在差异性,其可能参与了牦牛卵泡发育、黄体功能发挥以及胚胎着床和发育等一系列生殖过程,为牦牛的繁殖性能研究提供相关基础资料。     

干扰HSD17B4基因对水牛乳腺上皮细胞乳脂和酪蛋白的影响

通过将小干扰-17β-羟基固醇脱氢酶Ⅳ（si-HSD17B4）基因转染水牛乳腺上皮细胞,检测酪蛋白、甘油三酯含量及脂肪酸相关基因的表达变化,从而揭示干扰HSD17B4基因对水牛乳腺上皮细胞中乳脂和酪蛋白的影响。采用实时荧光定量PCR检测HSD17B4 mRNA在水牛各个组织中的相对表达量。合成3条水牛HSD17B4小干扰RNA （siRNA）和1条对照si-HSD17B4-nc （si-nc）,并筛选干扰效果最佳的片段和时间。si-HSD17B4转染水牛乳腺上皮细胞后,通过酪蛋白试剂盒检测酪蛋白的表达情况,通过甘油三酯测定和油红O染色检测甘油三酯含量,通过实时荧光定量PCR检测干扰HSD17B4基因对甘油三酯、脂肪酸合成以及氧化相关基因表达的影响。结果表明,HSD17B4基因在水牛心脏和卵巢中相对高表达,且显著高于其他组织（P<0.05）。3条HSD17B4 siRNA片段均能有效地抑制HSD17B4基因的表达,其中si-HSD17B4-1干扰效果最佳,HSD17B4 mRNA表达量极显著低于对照组（P<0.01）;最佳干扰时间为24 h。酪蛋白检测结果显示,干扰HSD17B4基因对水牛乳腺上皮细胞中酪蛋白合成无影响。甘油三酯测定结果显示,干扰HSD17B4基因后细胞中甘油三酯含量上升,差异显著（P<0.05）。油红O染色结果显示,干扰HSD17B4基因后细胞中的脂滴明显增多。实时荧光定量PCR检测结果显示,干扰HSD17B4基因会使FABP3、ACSL1、DGAT1、DGAT2、PLIN2、BTN1A1基因表达量上调,分别上调9.28（P<0.01）、1.36（P<0.05）、1.17（P<0.05）、1.83（P<0.01）、1.60（P<0.01）和2.17（P<0.01）倍;同时使PPARA、SREBP1C、SCD、ACSS2、ACACA、AGPAT6、LPIN1、XDH、ABCD1、ACOX2、EHHADH、SCP2基因表达量下降,分别下调至50.55%（P>0.05）、61.15%（P<0.01）、84.91%（P<0.01）、89.34%（P<0.01）、21.88%（P<0.01）、86.48%（P<0.01）、25.35%（P<0.01）、27.24%（P<0.01）、41.74%（P<0.01）、22.17%（P<0.01）、62.70%（P<0.01）和70.33%（P<0.01）。结果表明,HSD17B4基因在水牛组织中广泛表达;si-HSD17B4高效抑制HSD17B4基因在水牛乳腺上皮细胞中的表达,未检测到干扰HSD17B4基因对乳腺上皮细胞酪蛋白的影响,干扰HSD17B4基因上调了FABP3、ACSL1、DGAT1、DGAT2基因的表达,从而促进甘油三酯的合成,同时降低ABCD1、ACOX2、EHHADH、SCP2基因的表达,减少脂肪酸β-氧化。     

ADCY2基因表达对延边黄牛脂肪前体细胞成脂分化的影响

本试验旨在研究环腺苷酸（3',5'-cyclic adenosine monophosphote,cAMP）环化酶合成酶2（adenylyl cyclase 2,ADCY2）基因对延边黄牛脂肪前体细胞成脂分化的影响。选取3日龄的延边黄牛腹股沟皮下脂肪组织进行脂肪前体细胞的分离、培养和诱导分化;设计ADCY2基因的干扰片段（siADCY2-1、2、3）,构建pEX4过表达载体;分别收集正常诱导（对照组）、干扰和过表达0、5和10 d的脂肪细胞。用实时荧光定量PCR检测过氧化物酶体增殖激活物受体（PPARγ）、CCAAT/增强子结合蛋白（C/EBPα）和ADCY2在细胞分化过程中mRNA的转录水平,并用Western blotting法检测其蛋白的表达;用油红O染色检测脂滴含量的变化;用甘油三酯试剂盒检测甘油三酯含量。试验结果表明,在成脂分化过程中,与未分化相比,ADCY2基因在分化的第5和10天表达量均极显著上升（P<0.01）,而分化第10天与第5天相比水平极显著下降（P<0.01）;siADCY2-1干扰效率最高,过表达ADCY2基因使其mRNA水平升高;与对照组相比,过表达组细胞内ADCY2基因mRNA水平提高了约4 000 000倍,脂肪细胞内脂滴含量和甘油三酯的含量极显著提高（P<0.01）,成脂关键基因C/EBPα和PPARγ表达极显著上调（P<0.01）,而RNA干扰组细胞内ADCY2基因mRNA水平极显著降低（P<0.01）,脂肪细胞内脂滴含量和甘油三酯的含量极显著下降,成脂关键基因C/EBPα和PPARγ表达极显著下调（P<0.01）。因此,ADCY2基因过表达能显著增加成熟脂肪细胞的脂滴含量及甘油三酯含量,促进成脂关键基因C/EBPα和PPARγ的表达,说明ADCY2基因对脂肪细胞分化具有正向调控作用。