C型尿钠肽在动物卵巢表达及对生殖机能影响的研究进展

C型尿钠肽（C-type natriuretic peptide, Cnp）为尿钠肽家族成员之一,广泛分布于动物大脑、肾脏、心脏及血管等组织,具有维持心血管系统功能稳态、调控细胞增殖及促进骨骼生长等功能。普遍认为哺乳动物有3种钠尿肽受体(Natriuretic peptide receptor, NPR) ：NPR1,NPR2和NPR3。Cnp主要通过结合NPR2受体激活下游信号通路,发挥生物学作用。Cnp信号传导通路的组成成分主要包括：配体（Cnp）、跨膜受体（NPR2）及cGMP等。当Cnp分子与跨膜受体NPR2结合后,使受体的激酶同型区域（kinase homology domain, KHD）构象发生变化,进而激活鸟苷酸环化酶,将GTP转化为cGMP后激活下游信号通路。目前,许多研究表明Cnp及受体在雌性动物卵巢上表达模式相似,Cnp主要在卵泡壁层颗粒细胞上表达,NPR2受体主要在卵丘颗粒细胞上表达。另外,动物体内卵泡生长期间,Cnp和受体Npr2表达受激素调控,FSH通过雌激素介导促进卵泡颗粒细胞Cnp和受体Npr2表达;同时卵母细胞通过分泌卵母细胞分泌因子促进了颗粒细胞Npr2表达。LH可能通过表皮生长因子信号通路降低卵泡颗粒细胞Cnp和受体Npr2表达。值得注意的是,研究表明Cnp与FSH功能类似能够促进动物卵泡发育,有利于卵丘颗粒细胞的形成,并能诱导一些与卵泡成熟和类固醇合成相关的颗粒细胞基因表达,揭示卵泡颗粒细胞分泌的Cnp与FSH具有类似的功能,作用于颗粒细胞上的受体分别经由cGMP和cAMP的信号通路影响颗粒细胞基因表达,刺激卵泡生长,促进卵母细胞成熟。另外,近年研究揭示Cnp是动物体内维持卵母细胞减数分裂阻滞的关键物质,卵泡壁层颗粒细胞分泌的Cnp,作用于卵丘颗粒细胞上的受体NPR2,激活鸟甘酸环化酶后将cGTP转化为cGMP,cGMP进入卵母细胞后抑制磷酸二酯酶phosphodiesterase, PDE)的活性,维持卵母细胞内高水平的cAMP,卵母细胞内高水平的cAMP通过激活蛋白激酶A（protein kinase A, PKA）使成熟促进因子（maturation promoting factor, MPF）的催化亚基磷酸化,进而抑制MPF的活性、维持减数分裂阻滞,但对裸卵没有影响,说明Cnp通过作用卵丘颗粒细胞间接影响卵母细胞减数分裂成熟。此外,研究表明Cnp体外前处理卵丘卵母细胞复合体,有利于卵母细胞胞质成熟,提高了成熟受精后的发育能力。综上,动物体内卵泡生长期间,卵巢内产生的Cnp可能通过影响颗粒细胞的正常功能,在维持卵母细胞减数分裂阻滞的同时促进胞质成熟,保证成熟受精后具有较高的发育能力。基于此,Cnp在用作生理性的减数分裂阻滞剂增强家畜卵母细胞体外发育方面将具有重要的应用前景。因此,论文综述了Cnp结构、信号转导通路、在动物卵巢上表达及对卵巢生殖机能的影响。     

转化生长因子β对体外成熟猪卵子成熟率的影响

在猪卵子的体外生产方面,关于卵子的体外成熟和体外受精技术目前还存在着不足,特别是猪的受精卵体外生产方面存在复杂的细胞质成熟、多精子侵入率较高以及前核形成受到抑制等问题。为改善猪卵子体外成熟体系,将转化生长因子β(transforming growth factor-β,简称TGFβ)添加到体外成熟的培养液中,研究TGFβ对裸卵和卵丘卵母细胞复合体成熟率的影响。在没有添加TGFβ的体外成熟培养液中,裸卵和卵丘卵母细胞复合体被成熟培养24 h,结果没有卵子达到M-Ⅱ时期,但是在添加TGFβ的体外成熟培养液中,观察到有卵子达到M-Ⅱ时期。另一方面,当卵丘卵母细胞复合体在体外成熟培养时,将TGFβ添加到不同培养阶段(0~24 h或24~48 h)的培养液时,卵子的成熟率没有差别。对裸卵在体外成熟培养24 h时,当在前半期添加TGFβ时(0~24 h),卵子的成熟率为59%;当在后半期添加TGFβ时(24~48 h),卵子的成熟率为57%。同样在裸卵组中,当在全期添加TGFβ时(0~48 h),卵子的成熟率为27%;当无添加TGFβ时,卵子的成熟率为38%。前2组与后2组相比,卵子成熟率有显著差异。     

AREG对绵羊卵丘细胞葡萄糖代谢的影响

为研究双调蛋白（AREG）对绵羊卵丘细胞（Cumulus cells,CCs）葡萄糖代谢的影响,采集来源于中腔卵泡和小腔卵泡的卵丘-卵母细胞复合体（COCs）,利用荧光定量PCR检测中、小腔卵泡卵丘细胞葡萄糖代谢相关基因表达;添加AREG进行卵丘细胞的体外培养和卵母细胞的体外成熟（IVM）,检测卵丘细胞的增殖,测定培养液或细胞中的葡萄糖、乳酸、NADPH和ATP含量。结果表明：1）来源于小腔卵泡的卵丘细胞G6PDH、PFKL和PFKM的mRNA表达量以及细胞增殖能力显著低于中腔卵泡卵丘细胞（P<0.05）;2）较低浓度（10ng/mL）的AREG显著提高了中腔卵泡卵丘细胞的增殖能力（P<0.05）而对小腔卵泡卵丘细胞无影响（P>0.05）,在生长分化因子9(GDF9)和骨形态发生蛋白15(BMP15)的协同作用下,10ng/mL AREG可以显著提高两者的增殖能力（P<0.05）且两者间差异不显著（P>0.05）;3）在GDF9和BMP15的协同作用下,AREG可显著提高不同直径腔卵泡卵丘细胞培养液中的葡萄糖消耗、乳酸生成、NADPH生成以及细胞中的ATP...     

绵羊卵丘-卵母细胞复合体石蜡切片技术的改良

【目的】在绵羊有腔卵泡发育过程中,多层卵丘细胞紧密包绕着卵母细胞形成卵丘-卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complex,COCs)特殊结构,存在于卵泡腔内。卵泡成熟后,绵羊COC从卵泡内排出,进入输卵管,等待受精。现有的卵丘-卵母细胞复合体蛋白鉴定技术,或者将包含各级卵泡的卵巢组织直接进行切片处理,或者将COCs从卵泡内分离,在完整卵丘-卵母细胞复合体水平上进行免疫染色。但这两种方法在检测绵羊有腔卵泡COCs中目的蛋白表达时,存在显著缺陷。研究旨在对常规石蜡组织切片技术进行改进,以期满足绵羊COCs蛋白鉴定需求。【方法】首先采用抽吸法从绵羊有腔卵泡内获得COCs,以石蜡包埋方式人为构建了一种可以进行切片处理的"包含多枚绵羊卵丘-卵母细胞复合体的仿组织结构"。然后以该特殊结构与健康绵羊卵巢组织为研究对象,分别采用改良与传统的石蜡组织免疫化学技术流程,检测了目的蛋白,尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-type plasminogen activator,uPA)与其受体(urokinase-type plasminogen activator recepter,uPAR),在绵羊COCs中的表达情况,比较了两种技术的免疫染色效果与染色流程差异。【结果】将所构建的绵羊COCs仿组织结构与正常绵羊卵泡组织,进行石蜡组织切片处理,经切片、贴片与脱蜡等步骤,分别形成了散在分布于载玻片上的COCs薄片与包含卵泡的卵巢组织薄层(厚度5μm)。经间接免疫染色处理后,结果显示:①目的蛋白在两种结构COCs中的表达是一致的,即uPAR在绵羊卵丘与卵母细胞上都有表达,而uPA只存在于绵羊卵丘细胞中;②在绵羊COCs薄片结构中,COCs整体形态完好,卵母细胞与外围卵丘细胞层次清晰,蛋白定位清楚,染色效果良好;在卵巢薄层结构中,绵羊卵泡内壁颗粒细胞与COCs等形态结构相对完整,卵母细胞蛋白定位清楚,但是卵丘细胞层次与蛋白表达较不清晰;③与绵羊卵巢组织石蜡切片技术相比较,绵羊COCs仿组织结构石蜡切片技术,在固定、脱水、透明、浸蜡以及脱蜡等步骤的处理时间都大大缩短,例如固定处理由24h缩短为2h;由逐级脱水的10h缩短为两级脱水的1h;透明由30min缩短为10min;软蜡与硬腊浸入由原来的6h缩短为1h;由逐级脱蜡的25min缩短为两级脱蜡的10min等。【结论】改进后的COCs仿组织石蜡切片染色技术,显示更优质的免疫定位与染色效果,不仅具有COCs获得率高、卵母与卵丘细胞形态层次清晰等优点,而且显著缩短了操作时间,简化了操作流程。该技术在保留COCs结构完整的基础上,有效检测了目的蛋白在绵羊卵丘-卵母细胞复合体中的表达模式,对于探明绵羊卵泡发育与卵母细胞成熟机制,具有重要意义。     

简易机械法分离牛腔前卵泡的超微结构研究

电镜研究发现,简易机械法分离得到的腔前卵泡有1~3层颗粒细胞,卵泡外层为颗粒细胞,包有一层厚的糖蛋白基底膜,外无卵泡膜,其颗粒细胞及卵母细胞超微结构特征与卵巢皮质片中的腔前卵泡一致。卵母细胞为球形或卵圆形,有一大而偏离中心的核,核内有一显著核仁,各细胞器均匀分布于细胞质中,卵母细胞中有大量线粒体及其它细胞器遍布卵胞质,卵母细胞质膜上有突起将卵母细胞表面的微绒毛与邻近的颗粒细胞相连。超微结构研究结果表明,本法获得的牛腔前卵泡没有受到分离过程的机械伤害。     

增殖细胞核抗原在水牛腔前卵泡中的表达与卵巢组织定位

【目的】探讨在水牛中增殖细胞核抗原（PCNA）参与卵泡发生的时期及其在卵巢组织不同时期卵泡中的表达定位;【方法】采用石蜡切片结合免疫组化的方法对PCNA在卵巢组织中进行定位,利用实时荧光定量PCR（QRT-PCR）技术检测PCNA在腔前卵泡中的表达情况。【结果】免疫组化结果显示：原始卵泡中的卵母细胞能检测到PCNA的表达,但颗粒细胞并未观察到PCNA的免疫染色;初级卵泡到次级卵泡,卵母细胞和颗粒细胞中均可检测到PCNA的表达,且在颗粒细胞中的表达有增强的趋势;有腔卵泡中,颗粒细胞、卵泡膜细胞及包围卵母细胞的卵丘细胞中都能观察到很强的免疫染色。定量表达检测结果显示：PCNA在原始卵泡、初级卵泡及次级卵泡中的表达呈上升趋势,并且有显著差异（43.50333±0.138338 vs 1.633804±0.093796 vs 1±0.012219 , P<0.01）;【结论】从初级卵泡开始在颗粒细胞中能检测到PCNA的表达,并且其表达随着卵泡的发育有明显的增强趋势,腔前卵泡中PCNA表达的QRT-PCR测定结果与免疫组化结果相一致,研究结果为阐明PCNA参与卵泡发生的分子调控机制奠定了基础。     

Wnt1和Frizzled2在性成熟前小鼠卵巢组织织定位及配受体关系鉴定

为揭示Wnt1和Frizzled(Fzd)2参与卵巢和卵泡发育的作用机制,选择12只3周龄小鼠,应用免疫组化研究Wnt1和Fzd2在卵巢组织内的定位,免疫共沉淀鉴定其蛋白间的配受体关系.结果表明:在健康初级、次级卵泡卵母细胞以及腔前和腔后卵泡近基膜颗粒细胞的胞质和胞膜中,Wnt1均表现较强的免疫染色,Fzd2在胞质内免疫染色;在卵泡腔周围颗粒细胞和透明带周围卵丘细胞中Wnt1免疫染色弱;从卵巢中心扩展或环绕生长卵泡的条形基质细胞中Wnt1和Fzd2免疫染色阳性,间质腺存在免疫染色细胞;在闭锁卵泡卵母细胞中Wnt1和Fzd2呈非均匀强染色;在卵母细胞裂解液的Wnt1或Fzd2免疫沉淀物的电泳图谱中,分别同时存在Fzd2和Wnt1蛋白条带.表明Wnt1定位于卵母细胞和近基膜颗粒细胞的胞质和胞膜中,Fzd2定位于胞质内:在卵巢基质细胞、卵泡膜细胞和间质腺细胞中存在Wnt1和Fzd2分布;Wnt1和Fzd2之间可能为配体-受体关系.     

猪卵泡液和胎牛血清对猪小腔卵泡卵母细胞体外成熟的影响

本研究探讨了猪卵泡液(pFF)和胎牛血清(FCS)对猪小腔卵泡卵母细胞体外成熟的影响。将猪小腔卵泡(直径<2mm)卵母细胞-卵丘复合体(COCs)以15～35枚为一组随机置于添加不同浓度(0、5%、10%、20%)pFF(试验一)或不同浓度(0、5%、10%、20%)FCS(试验二)的改良TCM-199成熟液中培养44～48h,观察卵母细胞的核成熟率和卵丘扩散情况。试验一结果显示,成熟液中添加10%pFF与对照组和添加5%、20%pFF组相比,显著提高猪小腔卵泡卵母细胞的核成熟率(28 2%比20 5%、20 9%、22 3%;p<0 05);添加5%和20%pFF组与对照组相比,它们的小腔卵泡卵母细胞核成熟率之间差异不显著(p>0 05);添加5%pFF组的COCs卵丘细胞呈现第3类扩散,添加10%和20%pFF组的COCs卵丘细胞呈现第4类扩散,而不添加pFF的对照组的COCs卵丘细胞呈现第2类扩散。试验二结果显示,成熟液中添加10%FCS与对照组和添加5%、20%FCS组相比,明显提高猪小腔卵泡卵细胞的核成熟率(60 0%比37 5%、40 2%、43 9%;p<0 05);添加5%和20%FCS组与对照组相比,它们的小腔卵泡卵细胞核成熟率之间差异不显著(p<0 05);FCS在COCs体外成熟培养的前22～24h促进了卵丘扩散(3个处理组的COCs卵丘细胞呈现第3类扩散,而对照组COCs的卵丘细胞呈现第2类扩散)。研究结果表明:(1)成熟液中添加pFF可促使猪小     

颗粒细胞去除方法对猪成熟卵母细胞冷冻效果的影响

采集新鲜猪卵巢表面直径2～5 mm的卵泡中卵丘-卵母细胞复合体,采用透明质酸酶消化法和机械法去除成熟卵母细胞外围的颗粒细胞后进行冷冻,解冻后观察其形态正常率和二乙酸荧光素染色存活率,探讨去除颗粒细胞的方法对猪成熟卵母细胞冷冻效果的影响.结果表明:卵母细胞冷冻-解冻后,其形态正常率和存活率均显著降低;酶消化法和机械法去除部分颗粒细胞后的卵母细胞,经冷冻-解冻后形态正常率分别为90.6%和90.2%,两者差异不显著;而存活率分别为49.3%和43.9%,两者显著差异.     

组织切片法观察昆明白小鼠卵丘扩展与卵母细胞成熟的关系①

本实验应用组织切片法探讨了体内正常生理条件下昆明白小鼠卵巢内卵丘扩展与卵母细胞成熟的关系。初情期前小鼠注射孕马血清促性腺激素（PMSG）,48 h后注射人绒毛膜促性腺激素（HCG）,于注射HCG后不同时间取出卵巢进行组织切片。注射HCG后1 h,卵丘细胞开始扩展,此时卵母细胞核膜完整,即未发生生发泡破裂（GVBD）;注射HCG后3 h,大部分(＞70%)大有腔卵泡中卵母细胞发生GVBD,此时卵丘处于2级扩展状态。卵丘完全扩展发生在注射HCG后9 h,而PB1的排出是从12　h开始的。结果表明在小鼠体内,卵丘开始扩展先于卵母细胞成熟,但卵母细胞成熟并不需要卵丘完全扩展;促性腺激素能促进卵泡发育及卵母细胞成熟,同时也具有促使卵泡退化的功能。