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咖啡酸苯乙酯通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解猪精液常温保存氧化应激的作用机制
引用本文:蓝群,谢颖瑜,曹嘉程,薛丽娥,陈德军,饶勇勇,林瑞意,方绍明,肖天放. 咖啡酸苯乙酯通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解猪精液常温保存氧化应激的作用机制[J]. 中国农业科学, 2022, 55(14): 2850-2861. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.14.014
作者姓名:蓝群  谢颖瑜  曹嘉程  薛丽娥  陈德军  饶勇勇  林瑞意  方绍明  肖天放
作者单位:福建农林大学动物科学学院,福州 350002
基金项目:福建省自然科学基金(2020J01537);
摘    要:【目的】探究咖啡酸苯乙酯(caffeic acid phenethyl ester,CAPE)通过AMPK/FOXO3a信号通路缓解氧化应激对猪精液的影响及其分子机制。【方法】选取8头成年(1—2岁)、健康状况良好长白种公猪进行鲜精采集,将质检合格的样品混池待用。试验设计如下:首先,在常温基础稀释液中分别添加0、0.02、0.04、0.06、0.08和0.10 g·L-1浓度的CAPE,将精液样品与各个浓度组依次混合后放置室温平衡,随即转入17 ℃电子恒温冰箱进行常温保存。全自动精子分析仪(CASA)测定1—5 d精子运动学参数(总活率与渐进性活力),筛选出最佳适宜浓度为0.06 g·L-1。其次,将0.06 g·L-1 CAPE与400 μmol·L-1的H2O2建立氧化胁迫模型,在第1、3、5天分别采用CASA测定精子总活率与渐进性活力,荧光探针技术评估质膜完整性与顶体完整性,抗氧化试剂盒检测过氧化氢酶(catalase,CAT)与超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,在第5 天利用实时荧光定量 PCR技术测定AMPK/FOXO3a信号通路下游靶向基因(AMPK、FOXO3a、SOD1、SOD2、CAT)及凋亡基因BAX的mRNA表达水平,蛋白免疫印记技术测定AMPK、p-AMPK蛋白表达。【结果】(1)浓度筛选试验中,0.06 g·L-1的CAPE在保存第3 天显著提高精子的总活率并维持至第5天(P<0.05),不仅如此,精子的渐进性活力在第1 天显著高于其他处理组(P<0.05)。(2)氧化胁迫试验中,H2O2处理组的精子质膜完整性、顶体完整性、总活率、渐进性活力、SOD与CAT活性在保存的第5天均极限显著低于空白组与CAPE+H2O2混合组(P<0.001),而空白组与CAPE+H2O2混合组的总活率、顶体完整性、CAT与SOD活性不存在显著差异(P>0.05)。与CAPE+H2O2混合组相比,H2O2处理组AMPK、FOXO3a、SOD1、SOD2、CAT的mRNA表达水平显著降低(P<0.05),BAX的表达水平显著升高(P<0.05),而空白组与CAPE+H2O2混合组的AMPK、SOD1、CAT与BAX不存在显著差异(P>0.05)。在蛋白表达水平中,CAPE+H2O2混合组与H2O2组相比,AMPK、p-AMPK 与p-AMPK/AMPK比率显著提升(P <0.05)。【结论】在常温基础稀释液中添加0.06 g·L-1CAPE可通过促进磷酸化AMPK的表达,诱导AMPK/FOXO3a信号下游抗氧化分子的转录,继而缓解H2O2介导的氧化危害对精液品质产生的影响,延长精液的保存时间,但CAPE保护精子氧化损伤更为深入的分子机制仍需作进一步探究。

关 键 词:猪精液  CAPE  常温保存  精液品质  AMPK/FOXO3a信号通路  
收稿时间:2021-05-16

Effect and Mechanism of Caffeic Acid Phenethyl Ester Alleviates Oxidative Stress in Liquid Preservation of Boar Semen Via the AMPK/FOXO3a Signaling Pathway
LAN Qun,XIE YingYu,CAO JiaCheng,XUE LiE,CHEN DeJun,RAO YongYong,LIN RuiYi,FANG ShaoMing,XIAO TianFang. Effect and Mechanism of Caffeic Acid Phenethyl Ester Alleviates Oxidative Stress in Liquid Preservation of Boar Semen Via the AMPK/FOXO3a Signaling Pathway[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2022, 55(14): 2850-2861. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2022.14.014
Authors:LAN Qun  XIE YingYu  CAO JiaCheng  XUE LiE  CHEN DeJun  RAO YongYong  LIN RuiYi  FANG ShaoMing  XIAO TianFang
Affiliation:College of Animal Sciences Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002
Abstract:
Keywords:boar semen  CAPE  room temperature preservation  semen quality  AMPK/FOXO3a signaling pathway  
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