TET去甲基化酶对猪卵母细胞发育的影响

来源：中国畜牧兽医杂志2023年第5期北京时间：

作者：黎明国, 李清春, 陈鑫, 卢世豪, 何凡, 祁梦凡, 张化鹏, 任玉军, 张庆泽, 符彬彬, 徐梦思, 艾子凯, 闫坤, 冯赟, 华再东, 黄涛, 毕延震

单位：1. 石河子大学动物科技学院, 石河子 832003;2. 湖北省农业科学院畜牧兽医研究所, 动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室, 武汉 430064

摘要：【目的】研究TET(ten-eleven translocation)去甲基化酶对猪卵母细胞发育的影响。【方法】将收集的猪卵丘-卵母细胞复合体(COCs)置于不同浓度(0(对照组)、100、200和400 μmol/L)Bobcat339抑制剂的体外成熟培养液中培养42 h,测量卵丘扩展直径,统计成熟率,确定最小有效浓度。在体外成熟培养液中培养27 h后,利用免疫荧光(IF)检测5-甲基胞嘧啶(5mC)与5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)信号强度以及纺锤体组装情况;利用DCFH-DA染料检测卵母细胞活性氧(ROS)水平;利用JC-1染色法检测线粒体膜电位水平(MMP);利用ATP检测试剂检测卵母细胞ATP水平;利用实时荧光定量PCR检测42 h时COCs卵丘扩展相关基因表达水平和27 h时卵母细胞抗氧化相关基因表达水平。【结果】与对照组相比,100、200和400 μmol/L组卵丘细胞扩展水平均极显著降低(P＜0.01),100、200和400 μmol/L组成熟率显著或极显著降低(P＜0.05;P＜0.01),确定最小有效浓度为100 μmol/L,后续试验均用该浓度。IF检测结果显示,与对照组相比,27 h时100 μmol/L组卵母细胞中5mC信号强度显著升高(P＜0.05),而5hmC信号强度没有显著降低(P＞0.05)。与对照组相比,27 h时100 μmol/L组卵母细胞纺锤体排列紊乱,组装异常。与对照组相比,ROS水平极显著升高(P＜0.01),MMP和ATP水平极显著降低(P＜0.01)。与对照组相比,42 h时100 μmol/L组COCs中卵丘扩展相关基因透明质酸合成酶2(Has2)表达水平显著降低(P＜0.05),穿透素3(Ptx3)基因表达量极显著降低(P＜0.01),27 h时100 μmol/L组卵母细胞中抗氧化相关基因超氧化物歧化酶1(Sod1)与Sod2表达水平显著降低(P＜0.05)。【结论】TET去甲基化酶通过清除猪卵母细胞中的5mC,降低ROS水平,提高MMP水平来指导纺锤体正常组装排列,维持COCs的正常扩展,保证猪卵母细胞正常成熟。

关键词：猪卵母细胞;TET去甲基化酶;甲基化;纺锤体;活性氧;线粒体膜电位

基金资助：新疆生产建设兵团科技创新人才计划项目中青年领军人才(2020CB018);湖北省重点研发计划(青年科学家项目)(2021BBA221);湖北省农业科技成果转化资金项目(2021ABC022);湖北省农业科技创新中心项目(2023-620-000-001-20)