家畜胚胎工程与繁殖团队研究揭示酮病对奶牛卵泡颗粒细胞增殖的调控机制

作者:赵善江 来源: 家畜胚胎工程与繁殖科技创新团队 发布时间:2022-09-09
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近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所家畜胚胎工程与繁殖团队揭示了酮病主要代谢标志物β-羟基丁酸(BHBA)对牛卵泡颗粒细胞增殖的调控机制。相关研究成果发表在《兽医学前言(Frontiers in Veterinary Science)》上。

据团队首席朱化彬研究员介绍,酮病是高产奶牛高发的一种营养代谢性疾病,以血清中BHBA增加为显著特征,对奶牛的卵泡发育及繁殖效率造成长期的负面影响。然而,酮病负调控卵泡发育的分子调控机制仍不清楚。

卵泡颗粒细胞(GCs)的正常发育对卵泡发育至关重要,该研究通过建立体外GCs模型验证了0mM, 1.2mM(低浓度)和2.4mM(高浓度)三种不同浓度的BHBA对GCs增殖和细胞周期的影响。同时构建了BHBA浓度升高刺激GCs的动态转录谱,报告了可能对卵泡和GCs发育不利影响的关键调节因子。

研究发现,低浓度BHBA和高浓度BHBA组中颗粒细胞的增殖率显著降低,细胞周期G1期的颗粒细胞数量明显增加。应用RNA-seq鉴定差异表达基因(DEGs)及富集分析发现,低浓度BHBA组可富集到与细胞增殖和周期有关基因,如G0S2和S100A6呈下调趋势; 高浓度BHBA组可富集到与细胞凋亡相关的差异基因(PARP)。此外,研究还发现与Ca2+平衡和雌激素合成有关的CYP27B1和CYP17A1在对BHBA增加表达趋势一致(上调/下调)的基因集中被富集。本研究为改善酮病奶牛的生育能力提供了潜在的治疗靶点。

本研究得到了国家自然科学基金、宁夏重点研发计划、奶牛产业技术体系等项目资助。牧医所博士生巩建飞和助理研究员赵善江为文章的共同第一作者,朱化彬研究员为通讯作者。

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        原文链接: https://doi.org/10.3389/fvets.2022.915956


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