雌性牦牛主要生殖器官中DBI的表达与定位分析

为加深对DBI基因功能的探究,揭示其在牦牛生殖生理过程中的作用。本试验采集健康母牦牛（3～6岁）繁殖周期不同阶段（卵泡期、黄体期和妊娠期）的卵巢、输卵管和子宫组织,共分为9组,每组设置3个生物学重复。采用实时荧光定量PCR （qRT-PCR）和蛋白免疫印迹技术（Western blotting,WB）检测牦牛DBI在繁殖周期不同阶段雌性牦牛生殖器官中的相对表达量;通过免疫组织化学方法（immunohistochemistry,IHC）定位DBI蛋白在雌性牦牛卵巢、输卵管和子宫中的分布情况。结果表明：1） qRT-PCR结果显示,在卵巢中,DBI在黄体期和妊娠期的表达量显著高于卵泡期（P<0.05）;在输卵管中,DBI在黄体期表达量显著高于卵泡期和妊娠期（P<0.05）;在子宫中,DBI在妊娠期表达量最高,黄体期次之,卵泡期最低。2） Western blotting结果表明,在卵巢中,DBI在妊娠期的水平显著高于卵泡期和黄体期（P<0.05）;在输卵管中,DBI在黄体期水平显著高于卵泡期和妊娠期（P<0.05）;在子宫中,DBI在妊娠期水平明显高于黄体期和卵泡期（P<0.05）。3） IHC结果显示,DBI主要位于生殖上皮细胞、颗粒细胞、卵泡膜细胞、黄体细胞、输卵管上皮细胞、子宫基质细胞和子宫腺中。DBI在牦牛繁殖周期不同阶段的卵巢、输卵管和子宫组织中的表达量存在显著差异,说明其参与牦牛生殖生理调控,为进一步挖掘DBI基因在高原哺乳动物生殖方面的研究奠定相应的理论基础。     

整合素αv在牦牛繁殖周期输卵管不同部位中的表达与定位

旨在探究整合素αv在牦牛繁殖周期输卵管不同部位的表达差异,为进一步了解整合素αv在牦牛生殖过程中发挥的作用提供理论依据。本研究采集卵泡期、黄体期和妊娠期健康母牦牛（3~6岁）的输卵管伞部、壶腹部和峡部样品,将卵泡期、黄体期和妊娠期输卵管分别按照伞部、壶腹部和峡部分为9组,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和蛋白免疫印迹法（Western-blotting,WB）检测整合素αv基因和蛋白的表达情况,运用免疫组织化学法检测整合素αv的定位。结果表明：1）qRT-PCR结果显示,在卵泡期,整合素αv基因在输卵管伞部的表达量最高,极显著高于壶腹部和峡部（P<0.01）;在黄体期,整合素αv基因在输卵管峡部的表达量最高,极显著高于伞部和壶腹部（P<0.01）;在妊娠期,整合素αv基因在输卵管伞部的表达量最高,极显著高于壶腹部和峡部（P<0.01）。2）Western-blotting结果显示,在卵泡期,整合素αv蛋白在输卵管伞部的表达量最高,极显著高于壶腹部和峡部（P<0.01）;在黄体期,整合素αv蛋白在输卵管峡部的表达量最高,极显著高于伞部和壶腹部（P<0.01）;在妊娠期,整合素αv蛋白在输卵管峡部和伞部的表达差异不显著,但二者极显著高于壶腹部（P<0.01）。3）免疫组织化学结果显示,整合素αv主要分布于输卵管伞部、壶腹部和峡部的纤毛细胞、分泌细胞、基细胞、肌层和浆液腺中。结果显示,整合素αv在牦牛繁殖周期输卵管不同部位中的表达存在显著差异,说明其可能参与了牦牛受精及早期胚胎发育等一系列生殖过程,为牦牛的繁殖性能研究提供了基础资料。     

整合素β3在牦牛繁殖周期各阶段输卵管不同部位中的表达研究

整合素β3作为整合素超家族的一员,在早期胚胎发育和胚胎附植中发挥着重要作用。为探究牦牛繁殖周期各阶段输卵管不同部位中整合素β3的表达情况,本研究采集繁殖周期不同阶段(卵泡期、黄体期和妊娠期)雌性牦牛的输卵管组织,按照输卵管不同部位(峡部、壶腹部和漏斗部)将试验材料分为九组,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白免疫印迹(WB)检测整合素β3基因和蛋白在繁殖周期各阶段输卵管不同部位中的表达水平,运用免疫组织化学法对整合素β3进行定位。结果显示,在繁殖周期各阶段中,输卵管峡部的整合素β3表达量均显著高于壶腹部和漏斗部。在峡部中,整合素β3的表达量在妊娠期最高,黄体期最低;而在壶腹部和漏斗部中,整合素β3的表达量在卵泡期最高。免疫组织化学结果显示,整合素β3主要分布于牦牛输卵管的肌层、浆液腺、基细胞、黏膜上皮的分泌细胞、纤毛细胞中。综上所述,整合素β3在牦牛繁殖周期各阶段输卵管的不同部位均有表达,且存在表达差异,由此推测整合素β3对牦牛受精以及早期胚胎的发育发挥着重要作用。本研究结果为进一步探索整合素β3对牦牛生殖繁育的作用提供了理论依据。     

HSP27基因在牦牛卵母细胞和体外早期胚胎中的表达

为了探讨牦牛HSP27(heat shock proteins27, HSP27)基因在牦牛卵母细胞和早期孤雌激活胚胎中的表达情况及定位,本试验通过实时荧光定量PCR检测牦牛HSP27基因在未成熟卵母细胞和成熟卵母细胞以及孤雌激活不同时期胚胎中的相对表达量,用免疫荧光染色法检测HSP27蛋白在未成熟卵母细胞和成熟卵母细胞以及孤雌激活不同时期胚胎中的表达与定位情况。结果显示,HSP27基因在牦牛未成熟卵母细胞和成熟卵母细胞以及体外培养孤雌激活不同时期胚胎中均可表达,其中在未成熟卵母细胞中的表达量显著高于成熟卵母细胞;在孤雌激活胚胎中,2~4细胞期表达量最高,囊胚期胚胎表达量最低,随着胚胎的发育,HSP27的表达量呈现逐渐降低的趋势;在2~4细胞期和囊胚期胚胎中的表达与其他组表达存在显著差异性,在5~8细胞期和桑椹胚中的表达无显著差异。免疫荧光染色结果表明,HSP27蛋白在牦牛卵丘细胞和卵母细胞中均有表达,在牦牛孤雌激活2~4细胞期、5~8细胞期和桑椹期胚胎中主要表达于细胞核内和细胞质中,在囊胚期主要表达于细胞核中;而HSP27蛋白的表达水平与基因表达水平基本一致。本研究为后续研究HSP27基因在牦牛生殖生理过程中的作用机制提供了参考。     

FSH对牦牛卵母细胞EGF、EGFR表达及其细胞凋亡的影响

旨在研究促卵泡素(FSH)对牦牛卵母细胞体外成熟,以及对表皮生长因子(EGF)、表皮生长因子受体(EGFR)的表达影响和与细胞凋亡的关系。在牦牛卵母细胞体外成熟培养液中添加不同浓度FSH(终浓度分别为0、2、5、10μg·mL~(-1)),体外成熟培养后,运用实时荧光定量PCR(qRT-RCR)和免疫荧光染色技术检测EGF、EGFR表达情况,采用qRT-RCR和蛋白免疫印迹法检测Bax、Bcl-2表达变化。结果表明:1)成熟培养液中加入FSH可提高COCs成熟率,当成熟液中FSH为5μg·mL~(-1)时,成熟率最高,达到76.84%,显著高于其他组(P0.05);2)随着FSH浓度的增加,EGF和EGFR表达逐渐升高,其中在5μg·mL~(-1) FSH组中,EGF和EGFR的表达最高,显著高于其他组(P0.05),而在10μg·mL~(-1)FSH组中,EGF和EGFR的表达水平降低;EGF主要位于卵丘细胞中,而EGFR在卵丘细胞和卵母细胞均有表达;3)随着FSH浓度的增加,Bax和Bcl-2的表达显示出明显的逆向模式,Bax的表达水平逐渐降低,Bcl-2的表达水平逐渐升高,在5μg·mL~(-1) FSH组中Bax的表达量最低,Bcl-2的表达量最高,而在10μg·mL~(-1)FSH组中,Bax的表达水平升高。综上表明,在牦牛卵母细胞体外成熟过程中,FSH提高了卵母细胞发育能力,诱导EGF和EGFR表达,而且可能通过调控Bax、Bcl-2等凋亡相关因子的表达,抑制卵母细胞凋亡。     

IGF-1调控RBM3表达抑制低温应激诱导牦牛卵丘细胞凋亡

【目的】探索动物机体遭受低温应激及细胞冷冻过程中胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor, IGF-1)与RNA结合基序蛋白3(RNA-binding motif protein 3, RBM3)之间的作用关系,及IGF-1参与哺乳动物细胞抑制低温损伤的机制。【方法】体外培养牦牛卵丘细胞,采用实时荧光定量 PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western blot, WB )和免疫荧光技术检测不同浓度（0、50、100、200 ng·mL ^-1）IGF-1和低温应激（30℃、25℃）对RBM3表达影响。卵丘细胞经最佳浓度IGF-1(100 ng·mL ^-1)和对照组(0 IGF-1)作用30 h后,低温（30℃、25℃）应激8 h,比较RBM3表达水平。评估在低温应激组、100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组和100 ng·mL ^-1 IGF-1+RBM3抑制剂处理组,卵丘细胞25℃应激8 h后凋亡水平差异,并从基因和蛋白水平检测3组卵丘细胞中凋亡相关基因Bax和Bcl-2的表达水平。【结果】 (1) IGF-1作用卵丘细胞后RBM3基因和蛋白的表达水平显著上升 (P<0.05),其在100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组最高,免疫荧光检测显示100和200 ng·mL ^-1 IGF-1处理组卵丘细胞胞核和细胞质均可检测到RBM3,而0和50 ng·mL ^-1处理组,RBM3仅定位在细胞质。(2) 卵丘细胞经受低温应激时,RBM3的表达水平显著增加,但其在30℃和25℃应激处理组差异不显著;100 ng·mL ^-1 IGF-1作用卵丘细胞30 h后,其再次接受25℃、8 h低温应激,卵丘细胞中RBM3的表达水平显著高于低温应激前未经IGF-1处理卵丘细胞中RBM3的表达水平,且该处理组卵丘细胞胞质和胞核均可检测到RBM3。(3) 25℃应激后,100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组卵丘细胞的凋亡率为(15.94±2.03)%,显著低于其在未经IGF-1处理组和100 ng·mL ^-1 IGF-1+RBM3抑制剂处理组中卵丘细胞的凋亡率,两者分别为(25.86±1.09)%和(20.14±2.65)%,在100 ng·mL ^-1 IGF-1处理组Bcl-2的表达水平显著高于其余两个处理组(P<0.05),而Bax的表达水平显著低于其余两个处理组 (P<0.05)。【结论】RBM3参与牦牛卵丘细胞低温应激调控,IGF-1可调控其在低温应激中的表达水平,从而降低低温诱导的卵丘细胞凋亡。本研究为揭示IGF-1和RBM3参与动物机体或细胞免受低温损伤的分子机制提供了关键信息,为体细胞和生殖细胞冷冻技术的提高提供了理论依据。     

妊娠期和分娩前后牦牛胎盘组织形态学变化及细胞凋亡的研究

牦牛(Bos grunniens)具有典型的子叶型胎盘,在妊娠过程中经历了从形成、生长发育到成熟的变化,是妊娠期连接母体和胎儿的纽带,发挥着营养物质和代谢废物交换、激素分泌等重要的功能。为探讨细胞凋亡与胎盘不同时期主要生理功能之间的相互关系,本研究采集4~8岁分别处于正常妊娠期、分娩前后牦牛的胎盘组织,将其组织制成石蜡切片并进行苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining, HE)染色,观察妊娠各阶段胎盘结构的变化;通过末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP切口及末端标记(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling, TUNEL)技术和4,6-二脒基-2-苯基吲哚(4,6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)染色技术观察和分析胎盘组织细胞凋亡的情况。结果显示:妊娠期牦牛胎盘的基本结构在形成过程中处于不断变化的状态,怀孕45 d前后时已形成典型的上皮绒毛膜型胎盘结构;随着胎儿的发育,胎儿绒毛分支并深入母体隐窝中,双核滋养细胞在该结构中的数量也逐渐增多。子宫隐窝上皮在妊娠6个月前后时开始出现退行性变化,如细胞空泡化,整个隐窝上皮到分娩前基本消失,细胞凋亡现象存在于整个妊娠期牦牛胎盘组织中。胎儿绒毛上皮、母体隐窝上皮是TUNEL阳性细胞主要的分布场所,而子宫肉阜基质在妊娠早期少有凋亡细胞存在。随着胎儿的发育,母体隐窝上皮和胎儿绒毛上皮中的TUNEL阳性细胞也逐渐增多,且母体部分明显低于胎儿部分。胎儿绒毛上皮中的阳性细胞数在分娩前显著升高并在分娩后达到最大。本研究从组织学水平上对胎盘发育过程中的形态学变化和凋亡特征进行研究,研究结果为进一步解决牦牛生产过程中出现的如流产等问题提供一定的理论依据。     

Hsp70在小鼠体外早期胚胎发育中的表达

为探究热休克蛋白Hsp70在小鼠体外早期胚胎发育中的表达情况以及Hsp70在胚胎发育中的作用机理,本试验采集8~12周龄SPF小白鼠的卵巢,在体式显微镜下采集卵母细胞并培养成熟,用0.1%透明质酸酶消化卵丘卵母细胞复合体后,放入SrCl₂+CB液中进行5 h(37℃)的孤雌激活,然后移入G1培养液进行培养。取培养至2细胞期、4~8细胞期、9~16细胞期、桑椹期和囊胚期的小鼠胚胎提取总RNA,通过实时荧光定量PCR检测Hsp70在各个时期的表达情况,免疫荧光染色检测其在各个时期小鼠胚胎的表达定位。实时荧光定量PCR结果表明,Hsp70在小鼠体外早期胚胎的2细胞期、4~8细胞期、9~16细胞期、桑椹期、囊胚期都有表达,但在2细胞期胚胎和4~8细胞期胚胎的相对表达水平较高,在9~16细胞期胚胎、桑椹期胚胎和囊胚期胚胎的相对表达水平较低。免疫荧光染色结果显示,Hsp70定位于各个时期胚胎的细胞核和细胞质中,但9~16细胞期以后Hsp70主要定位于细胞核中。综上所述,Hsp70对小鼠体外早期胚胎的发育具有潜在的调控作用,这为进一步明确热休克蛋白Hsp70在胚胎抗热应激中的作用及机理研究提供了理论依据。     

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。     

牦牛HSP27基因的克隆及其在雌性生殖器官中的表达

【目的】克隆牦牛热休克蛋白27(heat shock proteins27,HSP27)基因,分析其生物学特性,研究正常生理条件下HSP27基因在母牦牛主要生殖器官中的表达差异。【方法】采取卵泡期后期、黄体期后期同侧的卵巢、输卵管和子宫,以及妊娠期早期（胚胎约长2.3cm）妊娠侧的卵巢、输卵管和子宫组织,以其cDNA为模板,利用RT-PCR扩增牦牛HSP27基因,并将纯化的PCR产物克隆到pMDTM18-T Vector 载体中进行测序;利用生物信息学软件对HSP27基因的特征进行生物信息学分析,预测功能结构域;采用实时荧光定量 RT-qPCR 测定繁殖周期母牦牛主要生殖器官中的相对表达量,用SPSS19.0软件对试验数据进行差异显著性分析。【结果】成功克隆出包含完整编码区的牦牛HSP27基因序列,其编码区长450bp（GenBank 登录号：KP716832）,可编码149个氨基酸,其中含量最高的是亮氨酸Leu（10.7%）,含量最低的是色氨酸Trp（0.7%）。HSP27编码区蛋白原子个数为2 366,分子式为C747H1189N205O220S5,分子量为16.722kD,理论等电点为5.33;HSP27编码蛋白为非跨膜可溶性蛋白。同源性分析显示,牦牛HSP27基因的核苷酸序列与家牛、印度水牛、绵羊、藏羚羊、虎鲸、野骆驼、野猪、马、灰狼、人和猩猩的核苷酸序列同源性分别为99.8%、98.4%、97.8%、97.6%、90.3%、89.7%、89.7%、86.7%、86.7%、85.5%和85.3%,牦牛HSP27基因的氨基酸序列与家牛、印度水牛、绵羊、藏羚羊、虎鲸、野骆驼、野猪、马、灰狼、人和猩猩的氨基酸序列同源性分别为100%、100%、100%、100%、96.3%、100%、96.8%、100%、100%、96.3%和96.3%;系统进化树表明,牦牛HSP27基因与家牛、印度水牛、绵羊和藏羚羊的进化水平较为相近,与灰狼、猩猩和人类的较远。RT-qPCR结果表明,牦牛HSP27基因在卵泡期、黄体期、妊娠期不同时期的卵巢、输卵管和子宫组织中均有表达,其中在卵泡期卵巢中的表达量最高,在黄体期子宫中的表达量最低;在不同繁殖周期,牦牛HSP27基因在卵巢中的表达均极显著大于在子宫中的表达,其在卵巢、输卵管和子宫的表达因妊娠而发生了显著变化。【结论】通过与其他物种HSP27基因的同源性对比分析,发现HSP27基因在进化中具有高度保守性,同时也存在种属特异性;通过对HSP27在繁殖周期母牦牛主要生殖器官中的表达情况分析,推测出HSP27可能参与了母牦牛妊娠的调控,为进一步探讨HSP27在牦牛生殖过程中发挥的作用提供了参考资料。