绵羊卵丘细胞中基因表达与卵母细胞发育能力的关系

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在卵泡中,卵丘细胞与卵母细胞紧密连接形成卵丘卵细胞复合体(cumulus-oocyte complexs,COCs),并参与调控卵母细胞基因组的转录活性。卵丘细胞的旁分泌信号途径调控着卵母细胞的减数分裂进程,其中基因表达特征能够影响卵母细胞的健康和发育能力,反之亦然。本研究以成年羊不同卵泡直径、BCB筛选以及羔羊对外源激素敏感性不同卵泡内COCs经体外成熟培养后的卵丘细胞为材料,通RT-qPCR定量分析FSHR、EGFR、GHR、bFGF、CYP19A、AMH等基因的表达量差异,结合卵母细胞的孤雌激活胚胎及体外受精后的卵裂率和囊胚率,分析以上基因的mRNA表达量与卵母细胞发育潜能的关系。结果如下:  (1)随卵泡直径的增加,基因的表达量和卵裂率囊胚率均升高。在绵羊卵泡不同直径(小卵泡<2 mm,中卵泡2-5 mm,大卵泡>5 mm)获得COCs经体外成熟培养后,定量分析卵丘细胞中FSHR、EGFR、GHR、bFGF、CYP19A和AMH基因的mRNA相对表达量。卵母细胞进行孤雌激活,统计卵母细胞的成熟率,卵裂率和囊胚率。结果表明:随卵泡直径增大,FSHR、EGFR、GHR、bFGF、CYP19A基因的表达量呈现递增趋势,大卵泡中的表达量显著高于中,小卵泡。AMH基因表达量在大卵泡卵丘细胞中有所下降。COCs体外培养结果表明:不同卵泡直径组间卵母细胞成熟率差异不显著;卵裂率随着卵泡直径的增大而增加,大卵泡组显著高于中小卵泡组(P<0.05),小卵泡与中卵泡组之间无差异(P>0.05);囊胚率随卵泡直径的增大而升高,大卵泡组显著高于中卵泡组(P<0.05),极显著高于小卵泡组(P<0.01)。  (2)六个基因在BCB+组的表达显著高于阴性(BCB-)组。经BCB筛选后的BCB+组和BCB-组COCs分别体外成熟培养24h,定量分析FSHR、EGFR、GHR、bFGF、CYP19A、AMH基因在卵丘细胞中的表达量差异。卵母细胞进行孤雌激活,统计卵裂率和囊胚率。结果表明:六个基因在BCB+组中的表达极显著高于BCB-组(P<0.01)。但卵母细胞成熟率两组间差异不显著。BCB+组卵裂率显著高于BCB-组,囊胚率极显著高于BCB-组(P<0.01)。  (3)六个基因在高敏感性羔羊卵泡中的表达量显著高于低敏感性羔羊。用外源激素FSH处理1-2月龄羔羊,分别收集高敏感性的羔羊(60-153个卵泡/卵巢)和低敏感性羔羊(4-16个卵泡/卵巢)COCs,以成年羊COCs为对照组。经体外成熟培养24h,定量分析六个基因在卵丘细胞的表达量,卵母细胞进行体外受精,统计卵裂率和囊胚率。结果表明:六个基因在低敏感性羔羊组卵丘细胞中的表达极显著低于高敏感性羔羊组(P<0.01)。除FSHR和GHR其它四个基因在对照组中的表达均高于低敏感性羔羊。体外受精后,高敏感性羔羊组的卵裂率和囊胚率极显著高于低敏感性羔羊组(P<0.01)。两种羔羊组卵裂率和囊胚率均极显著低于对照组(P<0.01)。  综上所述,经体外成熟培养后的绵羊COCs卵丘细胞高表达量的FSHR、EGFR、GHR、bFGF、CYP19A、AMH基因,对其卵母细胞具有更好的发育潜能,说明这些基因的表达量可作为非伤害卵母细胞的选择标志物的一个方面。同时,也表明这些基因在卵丘细胞中的表达影响着卵母细胞在胚胎期的发育潜能。
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