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基于scWGBS探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活囊胚基因组甲基化水平的影响
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作者 杨柏高 徐皆欢 +4 位作者 张亮 龙熙 戴建军 赵学明 潘红梅 《畜牧兽医学报》 北大核心 2025年第1期222-231,共10页
旨在探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活(parthenogenetic activation, PA)囊胚基因组甲基化水平的影响。以猪第6天PA囊胚为研究对象,分别采用常规玻璃化冷冻液(玻璃化冷冻Ⅰ组)和改良玻璃化冷冻液(玻璃化冷冻Ⅱ组)进行玻璃化冷冻-复苏试验,每... 旨在探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活(parthenogenetic activation, PA)囊胚基因组甲基化水平的影响。以猪第6天PA囊胚为研究对象,分别采用常规玻璃化冷冻液(玻璃化冷冻Ⅰ组)和改良玻璃化冷冻液(玻璃化冷冻Ⅱ组)进行玻璃化冷冻-复苏试验,每组选择3枚复苏形态良好的囊胚用于单细胞全基因组甲基化测序(single cell whole-genome bisulfite sequencing, scWGBS),分析囊胚基因组甲基化水平变化。结果显示,与新鲜组相比,玻璃化冷冻Ⅰ组猪PA囊胚的基因组整体甲基化水平极显著降低(18%vs. 20.9%,P<0.01),而玻璃化冷冻Ⅱ组显著升高(21.5%vs. 20.9%,P<0.05)。与新鲜组相比,在玻璃化冷冻Ⅰ组共鉴定到2 717个差异甲基化区域(differential methylation region, DMR),而在玻璃化冷冻Ⅱ组共鉴定到1 964个DMRs。基因功能富集分析结果显示,玻璃化冷冻导致胚胎发育、ATP代谢、MAPK信号通路、Wnt信号通路等生物学过程相关基因的甲基化水平发生紊乱。在玻璃化冷冻Ⅱ组中,Hippo信号通路、PI3K-Akt信号通路和mTOR信号通路等生物学过程更为活跃。综上所述,玻璃化冷冻改变猪PA囊胚基因组甲基化水平,其可能通过扰乱胚胎发育、ATP代谢、MAPK信号通路、Wnt信号通路等相关基因的甲基化水平进而损害猪PA囊胚冻后发育。此外,Hippo信号通路、PI3K-Akt信号通路和mTOR信号通路可作为缓解玻璃化冷冻损伤的候选途径。 展开更多
关键词 孤雌激活 囊胚 玻璃化冷冻 scWGBS
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细胞松弛素B改善冷冻引起的猪卵母细胞皮质颗粒迁移障碍 被引量:1
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作者 李婉君 徐皆欢 +3 位作者 何孟纤 孔钰婷 张德福 戴建军 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1999-2010,共12页
旨在揭示冷冻后的猪GV期卵母细胞体外成熟过程中细胞骨架与皮质颗粒迁移之间的相互关系和影响。所采集猪卵巢样品来自上海市嘉定区五丰上食屠宰场的健康经产母猪,每次采样选用体重70~90 kg、生产性能良好的浦东白母猪300头左右采取卵巢... 旨在揭示冷冻后的猪GV期卵母细胞体外成熟过程中细胞骨架与皮质颗粒迁移之间的相互关系和影响。所采集猪卵巢样品来自上海市嘉定区五丰上食屠宰场的健康经产母猪,每次采样选用体重70~90 kg、生产性能良好的浦东白母猪300头左右采取卵巢样品,采集卵巢数量120~150枚·次^(-1),挑选胞质分布均匀且紧密的GV期卵母细胞按试验要求随机分为3组,每组设3个重复,每组至少30枚细胞,利用细胞骨架稳定剂细胞松弛素B (cytochalasin B,CB)冻前处理猪GV期卵母细胞,冷冻解冻后经体外成熟培养,检测卵母细胞存活率、各时间点微丝与皮质颗粒荧光共定位情况、卵丘扩散程度、第一极体排出率、谷胱甘肽(glutathione, GSH)水平和发育能力等指标。结果显示,冷冻前用CB处理可有效提高GV期卵母细胞解冻后存活率(44.11%vs. 27.91%,P<0.01)。在新鲜卵母细胞成熟过程中,可观察到皮质颗粒与微丝存在共迁移。冷冻会引起皮质颗粒-微丝迁移异常,而冷冻前CB的添加会缓解冷冻引起的迁移障碍,表现为CB处理组的微丝与皮质颗粒均成功迁移至质膜的比例更高,迁移均匀分布于质膜效果更好。冷冻卵母细胞体外成熟后,CB预处理的第一极体排出率((26.79±2.37)%vs.(8.13±0.30)%,P<0.01)、GSH水平(23.12±2.65 vs. 7.27±0.79,P<0.01)和孤雌激活后的卵裂率((20.91±2.84)%vs.(5.64±0.37)%,P<0.01)与囊胚率((5.00±0.03)%vs.(0.41±0.01)%,P<0.05)均有显著提高。本研究表明,微丝细胞骨架对卵母细胞体外成熟过程中胞内皮质颗粒由内部向质膜迁移有一定的调节作用,且两者存在一定共定位关系,通过冻前添加CB孵育可有效影响细胞微丝骨架与皮质颗粒的迁移程度,减轻了冷冻引起的细胞骨架异常分布,缓解了由冷冻引起的皮质颗粒-微丝迁移障碍,进而提升细胞抗冻能力,表现为促进胞质成熟的同时,提高了冷冻卵母细胞存活率、核成熟率与胚胎体外发育潜能。 展开更多
关键词 皮质颗粒 微丝 玻璃化冷冻 猪卵母细胞
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基于Smart-seq2探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活囊胚基因表达的影响
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作者 杨柏高 龙熙 +4 位作者 张亮 徐皆欢 戴建军 赵学明 潘红梅 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3936-3946,共11页
旨在探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活(parthenogenetic activation,PA)囊胚基因表达的影响。本研究以猪PA囊胚为研究对象,根据试验处理分为新鲜组、玻璃化冷冻组Ⅰ和玻璃化冷冻组Ⅱ,随后从每组挑选3枚形态良好的囊胚,利用Smart-seq2单细胞... 旨在探究玻璃化冷冻对猪孤雌激活(parthenogenetic activation,PA)囊胚基因表达的影响。本研究以猪PA囊胚为研究对象,根据试验处理分为新鲜组、玻璃化冷冻组Ⅰ和玻璃化冷冻组Ⅱ,随后从每组挑选3枚形态良好的囊胚,利用Smart-seq2单细胞全长转录组测序技术进行转录组测序分析。结果显示,玻璃化冷冻组Ⅰ与新鲜组相比,共鉴定到772个差异表达基因(differential expression genes,DEGs),GO和KEGG富集分析结果显示,这些DEGs与细胞脂质代谢过程、细胞葡萄糖稳态、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路等相关;玻璃化冷冻组Ⅱ与新鲜组相比,共鉴定到1613个DEGs,主要与糖异生、代谢途径、氨基酸生物合成等相关;玻璃化冷冻组Ⅱ与玻璃化冷冻组Ⅰ相比,鉴定到822个DEGs,主要与丙酮酸代谢过程、N-聚糖生物合成、细胞衰老等相关。综上,本研究基于Smart-seq2单细胞全长转录组测序技术揭示了玻璃化冷冻对猪PA囊胚脂质代谢、能量代谢、MAPK信号通路等相关基因表达的影响。 展开更多
关键词 Smart-seq2 玻璃化冷冻 孤雌激活 囊胚
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毛喉素对猪卵母细胞降脂及冷冻保护效果研究 被引量:5
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作者 蔡绍莉 徐皆欢 +7 位作者 何孟纤 张德福 孙玲伟 张树山 李婉君 吴彩凤 主性 戴建军 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期178-188,共11页
猪卵母细胞脂质含量高被认为是其冷冻效率低下的重要因素之一。本文通过在猪卵母细胞体外成熟过程中添加化学降脂剂毛喉素(forskolin),检测冷冻前后成熟卵母细胞的脂滴含量、脂滴超微结构、线粒体膜电位、活性氧水平、早期凋亡指标、冻... 猪卵母细胞脂质含量高被认为是其冷冻效率低下的重要因素之一。本文通过在猪卵母细胞体外成熟过程中添加化学降脂剂毛喉素(forskolin),检测冷冻前后成熟卵母细胞的脂滴含量、脂滴超微结构、线粒体膜电位、活性氧水平、早期凋亡指标、冻后存活率及发育潜能变化等,研究其对猪卵母细胞降脂和冷冻保护的效果。结果显示,成熟过程中毛喉素处理可部分提高卵母细胞成熟率,但差异不显著(P>0.05)。尼罗红荧光染色显示,毛喉素处理后卵母细胞内脂滴数量及面积在冷冻前后均极显著低于未处理组(P<0.01);超微结构观察发现,经毛喉素处理的卵母细胞中非均质脂滴数量与均质脂滴数量的比例扩大,且比均质脂滴面积更大;冷冻后,卵母细胞中以非均质脂滴为主,脂滴变小变少,分布不均匀,毛喉素处理后非均质与均质间的脂滴数量比例进一步增加。毛喉素处理极显著上调冻后卵母细胞线粒体膜电位(1.04 vs. 0.51,P<0.01),减轻氧化应激,降低早期凋亡率(68.30%vs. 86.03%,P<0.01),从而有效提高了冷冻后卵母细胞的存活率(71.17%vs. 51.47%,P<0.01)和孤雌激活卵裂率(16.63%vs. 8.23%,P<0.05)。本研究表明,在猪卵母细胞体外成熟过程中添加毛喉素可有效降低细胞内脂质含量,并通过降低氧化损伤和改善线粒体功能,达到提高冻后存活率和发育能力的目的。 展开更多
关键词 猪卵母细胞 冷冻保存 脂质 毛喉素 线粒体功能
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线粒体靶向抗氧化剂Mitoquinone对湖羊冻精损伤的保护作用 被引量:5
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作者 吕松洁 付丽 +5 位作者 范文华 张树山 吴彩凤 徐皆欢 戴建军 张德福 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2554-2559,共6页
旨在研究线粒体靶向抗氧化剂Mitoquinone(MitoQ)对湖羊冷冻精子的保护作用。本研究选择健康的成年种公羊精液,将其分成6等份。不含MitoQ者设为对照组(M0),M1、M2、M3、M4和M5组分别为含50、100、150、200和400 nmol·L^-1 MitoQ的... 旨在研究线粒体靶向抗氧化剂Mitoquinone(MitoQ)对湖羊冷冻精子的保护作用。本研究选择健康的成年种公羊精液,将其分成6等份。不含MitoQ者设为对照组(M0),M1、M2、M3、M4和M5组分别为含50、100、150、200和400 nmol·L^-1 MitoQ的添加组。精子经冷冻解冻后检测活率、活力、质膜完整率、顶体完整率和线粒体活性等精子质量指标,同时进行超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)等抗氧化指标检测。结果表明,当MitoQ添加的浓度为150 nmol·L^-1(M3组)时,其解冻后精子的活率、活力、质膜完整率、顶体完整率和线粒体活性最高,分别达55.00%、52.34%、48.32%、54.51%和51.28%,其线粒体活性显著高于其他组(P<0.05)。M3组解冻后精子的SOD和GSH-Px值分别为203.90 U·mL^-1和123.62 U·L^-1,两者均显著高于M0、M1、M4和M5组(P<0.05);M3组解冻后精子的ROS和MDA值分别为298.34 U·mL^-1和4.99 nmol·L^-1,显著低于其他组(P<0.05)。当MitoQ的添加浓度提高至200(M4组)和400 nmol·L^-1(M5组)时,冻精质量开始下降,并表现为对精子的氧化损伤。在湖羊冷冻精液中,添加150 nmol·L^-1的MitoQ可显著降低精子氧化损伤,提高冻精品质,当MitoQ的添加浓度超过200 nmol·L^-1时对冷冻精子没有保护作用。 展开更多
关键词 冻精 湖羊 MITOQ 抗氧化
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