CYP19A1调控内源性雌激素合成促进牦牛COCs细胞自噬和早期发育能力

摘要：

旨在探索牦牛卵母细胞成熟过程中细胞色素P450芳香化酶(cytochrome P450arom,CYP19A1)对内源性雌激素(17β-estradiol,E2)分泌、卵母细胞自噬和后续胚胎发育能力的影响.本研究在牦牛卵丘卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes,COCs)体外成熟过程中,分别用等体积生理盐水、最佳浓度E2(10-7 mol·L 1)、CYP19A1诱导剂黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)、CYP19A1抑制剂双酚A(bisphenol A,BPA)处理,实时荧光定量 PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)、Western blot 和免疫荧光技术检测各组成熟 COCs 中CYP19A1表达水平,酶联免疫吸附方法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测诱导和抑制CYP19A1处理组牦牛成熟COCs培养液中E2水平;分析不同处理组COCs细胞自噬调控关键因子:自噬相关基因5(autoph-agy related gene 5,ATG5)、微管相关蛋白轻链 3(microtubule associated protein light chain 3,LC3)和 Bc l-2 同源结构域蛋白(Bcl-2 homologous domain protein,BECLIN1)表达,比较不同处理组卵母细胞成熟率、孤雌激活胚胎卵裂率、以卵裂胚胎数为基数的囊胚率.结果显示,AFB1处理组COCs中CYP19A1的表达水平上调,内源性E2分泌增加,自噬相关因子ATG5、BECLIN1和LC3表达水平增加,且与对照组差异均显著(P＜0.05);E2处理组CYP19A1水平显著降低,但COCs细胞自噬相关因子表达水平显著升高(P＜0.05);BPA处理组CYP19A1的表达显著下调,内源性E2和COCs细胞自噬相关因子均显著降低(P＜0.05);与对照组相比,卵母细胞成熟率与胚胎卵裂率在E2和AFB1处理组显著增加(P＜0.05),而在BPA处理组显著降低(P＜0.05),以卵裂胚胎数为基数的囊胚率在各组间差异不显著(P＞0.05).研究表明,牦牛COCs成熟过程中CYP19A1上调内源性E2水平,其上调的E2与外源性E2生理功能具有相似性,均可诱导细胞自噬发生,提升早期卵母细胞发育能力,结果为深入探索生殖激素调控哺乳动物卵母细胞成熟的分子机制提供了理论依据.

关键词：雌激素、细胞自噬、细胞色素酶、卵母细胞成熟、胚胎发育

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分类号：S823.85(家畜)

资助基金：国家自然科学基金;甘肃省杰出青年基金;陇原青年创新创业人才团队项目;甘肃农业大学伏羲青年英才基金;甘肃农业大学盛彤笙创新基金

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：4283-4295