KDM1A对牦牛卵母细胞减数分裂成熟及其发育潜能的影响

旨在探讨KDM1A对牦牛卵母细胞减数分裂成熟及其发育潜能的影响。本研究在体外成熟液中添加不同浓度的KDM1A特异性抑制剂GSK-KDM1A,牦牛卵丘-卵母细胞复合体（COCs）体外培养24 h后,观察卵丘细胞的扩展和第一极体的排出情况;利用免疫荧光检测体外培养过程中卵母细胞内KDM1A的表达模式;采用实时荧光定量PCR检测体外培养卵母细胞内Kdm1a、Oct-4、Sox-2以及Nanog的表达水平;体外培养成熟后的牦牛卵母细胞进行体外受精,观察其卵裂率与囊胚形成率。结果显示,体外培养24 h后,GSK-KDM1A组的卵丘细胞扩展程度显著低于对照组（P<0.05）,而320 nmol·L^-1组的卵丘细胞扩展程度和第一极体排出率均显著低于160 nmol·L^-1组（P<0.05）。在卵母细胞体外成熟过程中,Kdm1a呈现动态表达模式,MⅠ期的表达水平显著低于GV和MⅡ期（P<0.05）;添加GSK-KDM1A能显著抑制卵母细胞中KDM1A蛋白的表达（P<0.05）,320 nmol·L^-1组各时间点KDM1A的表达量均显著低于160 nmol·L^-1组（P<0.05）。GSK-KDM1A组卵母细胞内Oct-4与Sox-2的表达水平显著高于对照组（P<0.05）,但Nanog的表达水平无显著差异（P>0.05）。牦牛卵母细胞体外成熟后,GSK-KDM1A组的卵裂率显著低于对照组（P<0.05）,但囊胚形成率无显著变化（P>0.05）。综上表明,KDM1A参与调控牦牛卵母细胞减数分裂成熟过程,GSK-KDM1A能有效抑制KDM1A的表达,影响卵母细胞减数分裂成熟及其发育潜能,揭示KDM1A在此过程中扮演重要角色。     

维生素A对牦牛卵母细胞体外成熟及后续胚胎发育能力的影响

【目的】探究维生素A对牦牛卵母细胞体外成熟及后续胚胎发育能力的影响。【方法】以牦牛卵母细胞为研究对象，在其体外成熟培养液中分别添加0（对照组）、2、5、10和20 μmol/L维生素A，体外培养24 h统计第一极体排出率；对成熟后各组卵母细胞进行孤雌激活，在孤雌激活胚胎培养的第2和8天分别统计卵裂率和囊胚率；用实时荧光定量PCR检测各组MⅡ期卵母细胞中维生素A调控卵母细胞成熟典型信号通路中的节点基因RARα、RARβ、RARγ、RXRα、RXRβ、RXRγ、STRA8及非典型信号通路中的节点基因MEK和ERK1的相对表达量，筛选最佳维生素A处理浓度。在体外成熟培养液中添加最佳浓度维生素A，成熟6和24 h分别收集MⅠ和MⅡ期卵母细胞，将部分MⅡ期卵母细胞进行孤雌激活，收集激活8 d的囊胚，用实时荧光定量PCR检测GV、MⅠ和MⅡ期卵母细胞及孤雌激活囊胚中RARα、RXRα、STRA8基因的相对表达量。【结果】与对照组相比，2、5和10 μmol/L维生素A组第一极体排出率和卵裂率均显著提高（P<0.05），且2 μmol/L维生素A组均达到最高；2 μmol/L维生素A组囊胚率显著提高（P<0.05），20 μmol/L维生素A组第一极体排出率、卵裂率和囊胚率均显著降低（P<0.05）。实时荧光定量PCR结果表明，与对照组相比，2、5、10和20 μmol/L维生素A组RARα、RXRα和STRA8基因的相对表达量均显著增加（P<0.05），其中2 μmol/L维生素A组均达到最高，因此2 μmol/L维生素A对牦牛卵母细胞体外成熟的效果最好。与GV期卵母细胞相比，STRA8、RXRα、RARα基因的相对表达量在MⅡ期卵母细胞均极显著增加（P<0.01），在MⅠ及囊胚期差异均不显著（P>0.05）。【结论】在体外成熟过程中，添加2 μmol/L维生素A可以促进牦牛卵母细胞的成熟，能够显著提高孤雌激活胚胎的卵裂率，且维生素A主要通过典型信号通路调控牦牛卵母细胞的成熟。     

猪卵母细胞在GV期与MⅡ期的冷冻保存效果比较研究

为比较猪卵母细胞在GV期与MⅡ期的冷冻保存效果,试验在这两个成熟阶段对其进行玻璃化冷冻,GV期卵母细胞解冻后培养至成熟,MⅡ期卵母细胞解冻后恢复2 h,然后采用免疫荧光标记、Western blotting和链霉蛋白酶溶解方法分别检测它们的皮质颗粒分布、CD9蛋白表达水平和透明带消化时间上的差异。结果表明,GV期卵母细胞在解冻后2 h的存活率显著低于MⅡ期卵母细胞（P<0.05）,但极体排出率与对照卵母细胞无明显差异（P>0.05）;在冷冻MⅡ期卵母细胞中,皮质颗粒的皮质区分布比例和CD9的蛋白表达水平显著下降（P<0.05）,但冷冻GV期卵母细胞经体外成熟后则无明显变化（P>0.05）;冷冻GV期与MⅡ期卵母细胞均不会影响透明带的消化时间（P>0.05）。由此可见,猪卵母细胞在GV期的冷冻存活率虽然较MⅡ期低,但其体外成熟后极体排出率、皮质颗粒分布和CD9蛋白表达水平均未受到冷冻的影响。     

猪GV/MⅡ期卵母细胞miRNAs表达谱及Npm2基因相关miRNAs筛选

旨在探索体外成熟前后猪卵母细胞miRNAs表达谱，并筛选参与调控Npm2基因表达的miRNAs。本试验回收屠宰场猪卵巢，收集GV期卵母细胞，经体外成熟培养后获得MⅡ期卵母细胞，分别提取约130个GV期和MⅡ期卵母细胞总RNA进行Illumina HiSeqTM 2500测序，获取miRNA测序数据，每个处理重复3次，筛选差异表达microRNAs并进行靶基因GO和KEGG聚类分析。结果表明，本研究成功构建了GV期和MⅡ期猪卵母细胞miRNAs表达谱，GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs有95个，具有相似表达模式的miRNA聚为一类，对95个差异表达miRNAs进行靶基因预测，共得到3 967个靶基因，经GO和KEGG富集分析表明，这些靶基因被富集于5 194个GO条目和212个信号通路，其中参与卵母细胞减数分裂成熟的信号通路有2个。在差异表达miRNAs中筛选到5个与Npm2基因相关的miRNAs。采用qRT-PCR对其中2个miRNAs进行验证，证实其表达趋势与测序结果一致。本研究筛选了GV期和MⅡ期卵母细胞差异表达miRNAs，推测差异表达的miRNAs可能通过代谢、卵母细胞减数分裂相关通路、孕激素介导的卵母细胞成熟通路等途径在卵母细胞体外成熟过程中发挥作用，并筛选出调控Npm2基因表达的miRNAs，研究结果可为进一步阐明miRNA对Npm2基因的调控及其在卵母细胞成熟过程中的作用提供依据。     

牦牛HDAC1基因克隆及其在组织和卵母细胞减数分裂过程中的表达研究

旨在克隆牦牛组蛋白去乙酰化酶1(histone deacetylases 1,HDAC1)基因,并检测其在牦牛不同组织及卵母细胞减数分裂过程中的表达水平,从而为研究HDAC1在牦牛生殖发育中的作用机制提供理论依据。本试验采用牦牛为研究对象,通过RT-PCR技术获得牦牛HDAC1基因CDS序列,使用相关生物信息学软件分析其结构和功能,通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)检测HDAC1基因在牦牛脑、心、肌肉、卵巢、肾、脾、小肠、肝、肺和子宫组织中的表达谱及在卵母细胞减数分裂过程中mRNA的表达水平。结果表明,HDAC1基因开放阅读框为1 302 bp,编码433个氨基酸,与黄牛、山羊和绵羊的同源性较高;HDAC1基因在牦牛的各个组织中均有表达,其中在脾、肾和小肠中的表达量极显著高于其他组织(P0.01)。在牦牛减数第一次分裂中期(MⅠ)和减数第二次分裂中期(MⅡ)卵母细胞中,HDAC1基因的表达水平极显著高于生发泡(germinal vesicle,GV)期(P0.01)。提示,HDAC1基因参与牦牛卵母细胞减数分裂过程。本试验为进一步研究HDAC1基因在高寒、低氧环境下的牦牛生殖繁育中的作用提供了理论依据。     

uPA对体外成熟牛卵母细胞生发泡破裂的影响

为了探明尿激酶型纤溶酶原激活剂(uPA)对体外成熟牛卵母细胞核成熟的可能作用,试验根据uPA及其特异性抑制剂(amiloride)的有效浓度分成4组,即对照组、uPA(0.5 ng/mL)组、amiloride(1μg/mL)组及联合添加(uPA+amiloride)组,然后采用地衣红染色方法分别研究体外成熟培养6 h与12 h后uPA对牛卵母细胞生发泡破裂(GVBD)的影响,采用ELISA方法研究体外成熟培养6 h后uPA对牛卵丘-卵母细胞复合体(COCs)中cAMP水平变化的可能调节作用。结果表明:减数分裂不同时期(GV期、GVBD期及MⅠ~MⅡ期)卵母细胞染色质(体)形态呈现不同特征。卵母细胞在体外成熟培养6 h后各组细胞均处于GV~GVBD期,其中uPA组GVBD期卵母细胞率(12.72%)显著低于对照组(24.83%)与联合添加组(30.42%,P0.05);体外成熟培养12 h后,uPA组GVBD期卵母细胞率(54.81%)显著高于对照组(37.49%)与联合添加组(25.64%,P0.05),uPA组MⅠ~MⅡ期卵母细胞率(44.85%)显著低于对照组(62.51%)与联合添加组(74.36%,P0.05);体外成熟培养6 h后,uPA组cAMP水平显著高于对照组与联合添加组(P0.05)。说明uPA通过上调cAMP水平阻滞牛卵母细胞的减数分裂进程。     

蛋白激酶C在哺乳动物卵母细胞第1次减数分裂成熟过程中的调节作用

蛋白激酶C（PKC）是一个广泛分布在真核细胞中的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族。它在卵母细胞的生发泡破裂（GVBD）、染色体凝集、MⅠ期纺锤体组装和第一极体排放等过程中起着重要的调节作用。PKC的活性变化调节着GVBD的发生，GVBD标志着第1次减数分裂的启动。PKC活性在卵母细胞成熟过程中逐渐升高，在第1次减数分裂中/后期转变时活性下降，使卵母细胞得以释放出第一极体，至此卵母细胞完成第1次减数分裂进入第2次减数分裂。作者就PKC在卵母细胞第1次减数分裂成熟过程中的作用综述如下。     

微滴单培养犬卵母细胞的体外成熟能力及直径、透明带变化规律的研究

为了完善犬卵母细胞体外培养体系,试验以犬卵巢为材料,研究微滴单培养犬卵母细胞的体外成熟能力及卵母细胞直径与透明带厚度的变化规律。结果表明:体外培养48 h后,卵泡期与黄体期犬卵母细胞达到第1次减数分裂中期-第2次减数分裂中期(MⅠ-MⅡ期)比率分别为(15.9±8.0)%、(17.1±4.9)%,两者差异不显著(P>0.05),但均显著高于乏情期[(6.1±5.5)%](P<0.05),可见微滴单培养犬卵母细胞具有一定的体外成熟能力;处于生发泡期(GV期)、生发泡破裂期(GVBD期)、MⅠ期和MⅡ期的犬卵母细胞直径分别为155.42,171.12,183.50,155.96μm,透明带厚度分别为29.20,33.70,33.91,30.31μm,均无显著性差异(P>0.05),但均存在由小变大再逐渐变小的趋势。     

兔卵母细胞成熟过程中组蛋白H3Ser10磷酸化表达分析

为研究卵母细胞成熟过程中组蛋白H3第10位丝氨酸(H3Ser10)磷酸化变化规律及其表达水平,本研究以体外成熟免卵母细胞为材料,采用免疫荧光标记方法检测兔卵母细胞成熟各时期组蛋白H3Ser10磷酸化的动态分布,同时探讨不同浓度组蛋白磷酸化激酶抑制剂(ZM447439)处理卵母细胞对组蛋白H3Ser10磷酸化表达的影响.结果显示:(1)兔卵母细胞组蛋白H3Ser10磷酸化始于生发泡破裂期(GVBD),且表达水平最高；第1次减数分裂中期(MⅠ期)磷酸化水平降低,第1次减数分裂后期(AⅠ期)及第2次减数分裂中期(MⅡ期)磷酸化水平呈上升趋势,但均比GVBD期低.(2)低浓度ZM447439对兔卵母细胞核成熟进程影响不大,当其浓度增加到30 μmol/L时,93.5％的卵母细胞停留在GVBD期.(3)ZM447439浓度为5μmol/L时,20.7％卵母细胞H3Ser10去磷酸化,其他卵母细胞H3Ser10磷酸化信号与未处理组相似；当ZM447439浓度增加到30μmol/L时,大多数卵母细胞中的H3Ser10磷酸化消失.以上结果表明:兔卵母细胞组蛋白H3Ser10磷酸化始于GVBD期,且一直持续到MⅡ期,GVBD期磷酸化水平最高.ZM447439可有效抑制兔卵母细胞减数分裂的恢复,且随其浓度的增加,组蛋白H3Ser10磷酸化水平降低；当浓度达30μmol/L时,卵母细胞组蛋白H3Ser10终止磷酸化.     

绵羊卵母细胞体外成熟过程中的线粒体分布变化

为了检测绵羊卵母细体外成熟前后的线粒体分布变化,将成熟过程不同阶段的卵母细胞用活体细胞线粒体跟踪试剂盒(GENMED kit)对线粒体进行染色,之后用碘化丙啶(Propidium Iodide,PI)对细胞核进行染色,最后用激光共聚焦显微镜观察线粒体分布情况以及相应的细胞核所处的发育时期.结果:生发泡期(Germinal Vesicle,GV)的卵母细胞线粒体呈周边分布;生发泡破裂期(Germinal Vesicle Breakdown,GVBD)、第一次减数分裂中期(Metaphase Ⅰ,MⅠ中期)的卵母细胞呈半周边分布;第一次减数分裂末期(M Ⅰ Anaphase,MⅠ后期)的卵母细胞线粒体基本呈均匀分布,但是线粒体簇较小,着色较浅;第二次减数分裂中期(Metaphase Ⅱ,MⅡ期)的卵母细胞线粒体呈均匀分布,而且细胞质中央的线粒体簇变大,着色变深.结论:线粒体分布随着绵羊卵母细胞体外成熟阶段的进展,由细胞周边向均匀、由疏松向致密呈波动变化,这种变化有可能作为一种判定绵羊卵母细胞胞质成熟的有效参考指标.     

Effects of KDM1A on the Meiotic Maturation and Developmental Potential of Yak Oocytes

The purpose of this study was to explore the effects of KDM1A on the meiotic maturation and developmental potential of yak oocytes. The specific inhibitor GSK-KDM1A of KDM1A was added into in vitro maturation medium of yak oocytes. After 24 h in vitro culture of yak cumulus oocyte complexes (COCs), the expansion of cumulus cells and the extrusion of the first polar body were observed. The expression level of KDM1A in oocyte was measured by immunofluorescence during in vitro culture. The expression levels of Kdm1a, Oct-4, Sox-2 and Nanog in oocytes were detected by RT-qPCR. Then, yak oocytes were fertilized after in vitro culture, and the cleavage rate and blastocyst formation rate were observed, respectively. The results showed that the cumulus cells expansion in GSK-KDM1A groups were significant lower than those in control group (P<0.05) after 24 h culture, and the cumulus cells expansion and the first polar body extrusion rate in 320 nmol·L^-1 group were significantly lower than those in 160 nmol·L^-1 group (P<0.05). During oocyte in vitro maturation, Kdm1a showed dynamic expression profile, and the expression level of Kdm1a in MⅠ-stage was significantly lower than that in GV-stage and MⅡ-stage (P<0.05). The GSK-KDM1A could significantly inhibit the expression of KDM1A protein in oocytes (P<0.05), and the expression of KDM1A in 320 nmol·L^-1 group was significantly lower than that in 160 nmol·L^-1 group (P<0.05). The expression levels of Oct-4 and Sox-2 in GSK-KDM1A group were significantly higher than that in control group (P<0.05), but there was no significant difference in the expression of Nanog (P>0.05). After 24 h culture, the cleavage rates of oocytes in GSK-KDM1A groups were significantly lower than those in control group (P<0.05), while the blastocyst formation rate was not significantly different (P<0.05). In conclusion, KDM1A is involved in regulating the meiotic maturation process of yak oocytes. GSK-KDM1A can effectively inhibit the expression of KDM1A, affect the meiotic maturation and developmental potential of oocytes, which reveal that KDM1A plays an important role in this process.     

SIRT1对牦牛卵母细胞体外成熟与老化的影响

旨在探索SIRT1在牦牛卵母细胞体外成熟与老化过程中的作用。本研究在体外成熟液中分别添加SIRT1特异性激动剂SRT2104（SRT组）和特异性抑制剂Inauhzin（INZ组），牦牛卵丘卵母细胞复合体（COCs）体外培养24 h后，观察卵丘细胞的扩展和第一极体的排出情况；利用免疫荧光检测体外培养24与36 h后卵母细胞内的ROS水平；采用实时荧光定量PCR法检测体外培养24与36 h后卵母细胞内SIRT1、FOXO3a、SOD2以及Bax的表达水平；体外培养24与36 h后的牦牛卵母细胞进行体外受精，观察并统计其卵裂率与囊胚形成率。结果显示，体外培养24 h，SRT组的卵丘细胞扩展程度显著高于对照组（P<0.05），而INZ组的卵丘细胞扩展程度和第一极体排出率显著低于对照组（P<0.05）。随着体外培养时间的增加，卵母细胞内的ROS水平显著增加（P<0.05）；添加SRT2104能显著抑制卵母细胞中ROS水平的积累（P<0.05），而添加Inauhzin则显著上调卵母细胞内的ROS水平（P<0.05）。体外培养24 h后，SRT组SIRT1、FOXO3a与SOD2的表达水平显著高于对照组（P < 0.05），但Bax的表达水平显著降低（P<0.05）；INZ组的SIRT1、FOXO3a与SOD2表达均显著低于对照组（P<0.05），但Bax的表达水平显著上调（P<0.05）。牦牛卵母细胞体外培养24 h后，SRT组的卵裂率与囊胚形成率显著高于INZ组和对照组（P<0.05）；卵母细胞体外培养36 h后，INZ组的卵裂率和囊胚形成率显著低于其他组（P<0.05）。综上表明，SIRT1参与了牦牛卵母细胞的体外成熟，在体外培养液中适当添加SIRT1激动剂，有利于卵母细胞体外成熟及缓解老化，同时改善早期胚胎的发育能力。     

猪不同直径卵泡中卵母细胞体外培养的成熟潜力

比较研究了猪卵巢表面直径０．５～１ｍｍ、１～２ｍｍ、２～６ｍｍ、〉６ｍｍ卵泡中卵母细胞所处的发生泡阶段。结果表明,０．５～１ｍｍ卵泡中卵母细胞主要处于ＧＶ－Ｉ用ＧＶ－Ⅱ期２个阶段,比例分别为６７．２％和２０．６％;而１～２ｍｍ和２～６ｍｍ直径卵泡中,卵母细胞大部分则处于ＧＶ－Ⅱ期,比例分别为９１．９％和８９．６％;〉６ｍｍ直径卵泡中,卵母细胞逐渐发生老化,ＧＶ－Ⅱ期比例仅为５３．２％,一部分处于Ｖ     

Timing of sequential changes in chromosome configurations during the 1st meiotic division of pig oocytes cultured in vitro

This study examines the timing of changes in chromosome configurations of pig oocytes derived from small antral follicles of follicular and/or inactive stage donors using modified 199 medium supplemented with gonadotropins (Follicle Stimulating Hormone (FSH), 10 IU/ml; Human Chorionic Gonadotropin (hCG), 10 IU/ml) and Glucosamine (0.539 mg/ml). Oocytes (n = 1,215) were fixed at the end of 3 hourly intervals from 0-48 hr of culture. Results were expressed as the percentage of oocytes at each stage of maturation for each time point. The germinal vesicle (GV) stage was observed for the first 17.6 hr; germinal vesicle breakdown (GVBD) stage between 17.6-26.4 hr; metaphase I (M-I) from 26.4-30.9 hr; anaphase I (A-I) ranged from 30.9-33.4 hr; telophase I (T-I) at 33.4-34.4 hr; and metaphase II (M-II) at 34.4-48 hr.     

马卵母细胞体外成熟的研究进展

随着全球马产业的发展,马发挥的经济价值越来越大。辅助生殖技术有利于发挥优良马匹的潜在价值。马卵母细胞体外成熟(IVM)是辅助生殖技术重要的组成部分,卵母细胞的获取是体外成熟的前提,切刮法能从离体卵巢中获得较多的马卵母细胞,而活体采卵技术(OPU)则能持续地获得卵母细胞,并能较好的保存马卵母细胞的发育能力。扩张型卵母细胞的成熟率高于紧密型卵母细胞,母马的年龄会影响到其卵母细胞的质量。马卵母细胞体外存放较长时间不会影响其发育能力,现在已有较为成熟的体系能使马卵母细胞在体外保存24 h以上而不影响其成熟率。在马卵母细胞成熟体系中常用的基础培养液是M199,添加胎牛血清(FBS)、促卵泡素(FSH)、促黄体生成素(LH)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)等物质能显著提高成熟率,常用培养环境为38~39℃,5%CO2饱和湿度下培养,培养时间30 h。成熟的卵母细胞有扩张的卵丘细胞和极体,且成熟的卵母细胞的细胞骨架及微管结构也会发生变化。本文针对马卵母细胞的采集和体外成熟培养的相关研究进行总结,重点阐述了不同采集技术的回收率以及影响马卵母细胞体外成熟率的关键因素,以期对今后马卵母细胞体外成熟的进一步研究及后期体外受精技术的发展提供借鉴与参考。     

The localization and function of p38α mitogen‐activated protein kinase in rat oocytes

P38α mitogen‐activated protein kinase (MAPK), which is a member of the canonical MAPK family, is activated in response to various extracellular stresses and plays a role in multiple cellular processes. In this study, we investigated the expression, subcellular localization and functional roles of p38α MAPK during the meiotic maturation of rat oocytes. We found that p38α MAPK phosphorylation (p‐p38α MAPK, indicative of p38α MAPK activation) was low at the germinal vesicle (GV) stage, increased 3 hr after germinal vesicle breakdown (GVBD) and maintained its maximum at metaphase I (MI) or metaphase II (MII). The p‐p38α MAPK mainly accumulated in the GV and had no obvious expression in the nucleus. From GVBD to MII, p‐p38α MAPK was distributed in the cytoplasm around either the chromosomes or the spindle. We used SB203580, an inhibitor of p38α MAPK, to investigate the possible functional role of p38α MAPK during rat oocyte meiotic maturation. Treatment of GV stage oocytes with 20 μM SB203580 blocked p‐p38α MAPK activity, and the spindles appeared abnormal. Additionally, the rate of GVBD after 3 hr of culture with 20 μM SB203580 (58.8%) was significantly inhibited compared with the control (82.5%, p < .05), and the polar body extrusion rate after 12 hr of culture with SB203580 was also significantly decreased compared with the control (40.1% vs 73.3%, p < .05). Taken together, these data indicate that p38α MAPK may play a vital role in rat oocyte meiotic maturation.