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《内蒙古大学》 2017年
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活性氧ROS对小鼠早期胚胎发育阻滞的影响研究

张祥  
【摘要】:哺乳动物胚胎体外培养体系影响着早期胚胎的发育潜能。在目前模拟体内输卵管及子宫的低氧环境的培养系统中,活性氧(reactive oxygen species,ROS)被认为是影响胚胎发育的一个重要因素。胚胎合子基因组激活(zygotic gene activation,ZGA)是早期胚胎正常发育的关键,研究认为ZGA的延迟或失败与早期胚胎发育阻滞有关。为探究ROS对小鼠早期胚胎发育阻滞的影响,本研究比较了不同品种小鼠在不同培养液中发生阻滞的情况,检测了 ZGA相关基因、胞质ROS浓度及ROS相关基因的表达;同时利用2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐AAPH处理昆明白小鼠体外受精卵建立ROS引起阻滞的细胞模型,对线粒体机能相关的线粒体膜电位、线粒体ROS(mtROS)及线粒体分布状态、mtDNA的拷贝数进行了检测;另外,检测了线粒体相关基因Grm2、Drd2、Polg2、TE4M的表达变化及其调节区的DNA甲基化的调节。1、不同品系小鼠胚胎在不同培养液中合子基因组激活与ROS相关性研究本研究利用实时荧光定量PCR的方法检测了小鼠2-细胞胚胎中ZGA相关基因(Zscan4、MuERV-L、Eif-1a、Hsp70.1)及ROS相关基因(Nox1、Gpx4、Gpu6、Prdx2)的表达,并利用ROS特异性染料DCFH-DA对胚胎胞质内ROS水平进行检测。首先比较了阻滞品系小鼠KM与非阻滞品系小鼠BDF1受精卵在M16培养液中发生阻滞的情况,结果表明,在M16培养液中,KM小鼠受精卵的4-细胞发育率为44.2%,而BDF1小鼠受精卵的发育率为90.3%,KM小鼠2-细胞胚中ZGA相关基因MuERV-L、Eif-1a的表达量显著低于BDF1小鼠2-细胞胚(P0.05)。KM小鼠2-细胞胚胎的胞质内ROS水平明显低于BDF1胚胎,ROS相关基因Gp和Prdx2的表达显著高于BDF1小鼠。以上研究表明,小鼠胚胎发育阻滞与ZGA相关基因表达有关,ROS水平的差异反映出不同品系小鼠胚胎对ROS的耐受性不同。之后利用M16培养液和KSOM培养液比较了阻滞品系KM小鼠胚胎在不同培养液条件下的发育。结果显示,在KSOM培养液中,KM小鼠受精卵的4-细胞率为90.8%,不发生2-细胞阻滞。KSOM培养液中培养的KM小鼠2-细胞胚胎Eif-1a、Hsp70.1表达量显著高于M16培养液中培养的2-细胞胚胎。两种培养液中的KM小鼠2-细胞胚胎的胞质内ROS水平和ROS相关基因表达无明显差异。以上研究表明,小鼠胚胎体外培养液成分的不同影响ZGA相关基因表达的变化,对小鼠胚胎发育阻滞产生影响。2、ROS对发育阻滞胚胎中线粒体相关机能的影响本实验探究了 ROS在小鼠体外发育2细胞阻滞胚胎中对线粒体相关机能的影响。使用AAPH处理昆明白小鼠体外受精卵,通过荧光探针检测处理组和对照组中线粒体膜电位、线粒体ROS(mtROS)及线粒体分布状态的变化,并利用实时荧光定量PCR检测ROS相关基因、线粒体相关基因(Grm2、Drd2、Polg2、TFAM)mRNA的表达量及mtDNA的拷贝数,利用重亚硫酸盐测序(BSP)检测了线粒体四个相关基因的甲基化变化。研究结果显示,使用1.0 mmol/L浓度的AAPH分别处理的胚胎,具有较高的阻滞率(66.16%)和较低的损伤率(24 h畸形率9.09%,48 h死亡率10.39%),ROS染色实验结果显示,AAPH处理能够使胚胎内胞质ROS水平明显升高,所检测的ROS相关基因mRNA表达量升高。1.0 mmol/L处理后二细胞期胚胎线粒体膜电位及mtROS水平明显高于对照组,mtDNA的拷贝数增加,实时荧光定量PCR结果显示,处理组与对照组的Grm2、Drd2、Polg2、TFAM基因表达量呈现显著性差异,处理组Grm2、Drd2表达显著低于对照组,处理组Polg2、TFAM表达显著高于对照组。利用亚硫酸盐测序(bisulfite genomic sequencing,BSP)方法检测DNA甲基化的结果,AAPH处理之后的胚胎中基因调节区DNA甲基化水平升高;Polg2、TFAM甲基化水平降低。以上研究表明,AAPH处理引起的氧化应激反应及发育阻滞的胚胎中,线粒体活性升高,线粒体数目增加,线粒体相关基因表达变化,表明线粒体参与调节细胞内ROS的动态平衡,ROS可能通过影响线粒体相关基因启动子区DNA甲基化的变化调控线粒体相关基因的时序性表达。综上所述,不同品系小鼠胚胎对ROS的耐受性不同,体外培养环境中小鼠胚胎发育阻滞与ZGA相关基因表达有关,线粒体参与调节细胞内ROS的动态平衡影响胚胎发育。本研究初步探究了 ROS与线粒体相关功能变化的关系,为优化哺乳动物胚胎体外培养体系提供参考。
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q954.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 韩晓燕;高丽萍;刘箐;;NOX家族蛋白的研究进展[J];生命科学;2012年06期
2 Laura L.Clay Montier;Janice J.Deng;;Number matters:control of mammalian mitochondrial DNA copy number[J];遗传学报;2009年03期
3 ;Delay of ZGA initiation occurred in 2-cell blocked mouse embryos[J];Cell Research;2003年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王铁英;李静;张叶;寿勇明;李芳;陆荣柱;高静;;线粒体DNA拷贝数:一种新型的职业与环境暴露生物标志[J];环境与职业医学;2017年06期
2 王红娟;侯宏卫;王安;胡清源;;mtDNA拷贝数的生物学意义及其调控[J];中国生物化学与分子生物学报;2017年06期
3 轩青霞;戴发亮;陈攀;冯丹丹;金建军;高强;;NADPH氧化酶NOX1、NOX2和DUOX2在溃疡性结肠炎中的表达分析[J];首都医科大学学报;2017年02期
4 张祥;李向南;刘瑞花;岳永莉;于海泉;;AAPH引起小鼠早期胚胎发育阻滞中线粒体相关机能研究[J];农业生物技术学报;2017年01期
5 徐礼杰;李钟淑;方南洙;;吡格列酮对MZT期小鼠胚胎发育阻滞的影响[J];畜牧兽医学报;2016年11期
6 曹亚男;郝建秀;张雯珂;王莉;姚元庆;;线粒体DNA与早期胚胎发育的研究进展[J];国际生殖健康/计划生育杂志;2016年04期
7 刘武康;吴淑燕;陈国薇;张超;吴嫚;李森;刘箐;;细菌产生的活性氧及其功能[J];微生物学杂志;2016年01期
8 连秀丽;宋婵婵;贺琳;程霄翔;陈俊明;杜娟;刘玥;王世鄂;;Pin1抑制剂对小鼠植入前胚体外发育的影响[J];解剖学报;2016年01期
9 陈国薇;吴嫚;张超;刘武康;丁承超;吴淑燕;李森;刘箐;;活性氧影响单核细胞增生李斯特菌对7721肝癌上皮细胞的侵袭[J];食品科学;2015年21期
10 冯颖;刘晟;刘金良;朱骏;;胆囊癌组织中线粒体DNA含量变化的研究[J];兰州大学学报(医学版);2015年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王威;唐圣松;;吞噬细胞NADPH氧化酶活性的调控[J];国际病理科学与临床杂志;2009年04期
2 刘箐,董静梅,郑荣梁;非吞噬细胞NAD(P)H氧化酶生成的活性氧参与基因表达和信号转导[J];细胞生物学杂志;2003年05期
3 ;Antibodies against the C-terminal peptide of rabbit oviductin inhibit mouse early embryo development to pass 2-cell stage[J];Cell Research;2002年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;活性氧与老化无关[J];广西科学;2005年03期
2 江文世;;对生物体内活性氧的研究[J];西昌学院学报(自然科学版);2006年03期
3 王仁雷;华春;;叶绿体中活性氧的产生及清除[J];植物杂志;1992年06期
4 丁忠源;;活性氧及其生物毒性[J];常州教育学院学报(综合版);1996年02期
5 周青;植物体内的活性氧及防御系统[J];生物学教学;1989年01期
6 刘家兴;;活性氧——人体衰老的罪魁祸首[J];科学养生;1999年05期
7 金庆国;唐桂娥;;线粒体中活性氧的产生途径和测定方法[J];延边大学农学学报;2007年02期
8 刘先利;滕雷;李胜方;;藻产生活性氧机制研究进展[J];黄石理工学院学报;2007年06期
9 杨文梅;谈谈活性氧的产生与毒害作用[J];生物学通报;1994年05期
10 李培峰,方允中;活性氧对蛋白质的损伤作用[J];生命的化学(中国生物化学会通讯);1994年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张传美;孙荣钊;单虎;;活性氧在畜牧业中的研究与应用[A];中国活性氧生物学效应学术会议论文集(第一册)[C];2011年
2 崔书强;安江红;;运动、活性氧与抗氧化剂[A];中国活性氧生物学效应学术会议论文集(第一册)[C];2011年
3 海春旭;;基于我们的研究工作简述活性氧生物学效应研究进展[A];中国活性氧生物学效应学术会议论文集(第一册)[C];2011年
4 王海涛;杨祥良;徐辉碧;;化学发光法检测线粒体衍生的活性氧[A];第五届全国自由基生物学与自由基医学学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
5 林昌俊;康九红;郑荣梁;;细胞中组蛋白乙酰化和活性氧的关系[A];第六届全国自由基生物学与自由基医学学术会议和海峡两岸自由基生物学与自由基医学学术会议论文集[C];2004年
6 田阳;;活性氧的电化学分析新方法[A];中国活性氧生物学效应学术会议论文集(第一册)[C];2011年
7 冯彩平;任发政;陈尚武;于艳琴;高平;;活性氧催促低盐腊肉成熟的初步研究[A];中国食品科学技术学会第五届年会暨第四届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2007年
8 汪仕奎;林映才;蒋宗勇;;活性氧对细胞周期的影响及机制[A];全国动物生理生化第十一次学术交流会论文摘要汇编[C];2010年
9 莫冠文;蔡绍曦;赵海金;李文军;佟万成;;甲苯二异氰酸盐对人支气管上皮细胞活性氧生成的影响[A];中华医学会第七届全国哮喘学术会议暨中国哮喘联盟第三次大会论文汇编[C];2010年
10 师瑞红;谢国生;;生物体活性氧的产生和信号转导研究[A];2005'海峡两岸植物生理与分子生物学教学研讨会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 钱铮;氢可清除对机体有害的活性氧[N];医药经济报;2007年
2 邓金荣;人到中年,警惕活性氧[N];广东科技报;2004年
3 金来;活性氧:长寿克星[N];大众卫生报;2005年
4 陈旻;过多的活性氧危害男性生殖健康[N];中国医药报;2000年
5 何德功;负离子是致癌活性氧的克星[N];中国中医药报;2003年
6 吕群;不要盲目吸氧[N];卫生与生活报;2003年
7 ;吸烟是怎样致癌的[N];农村医药报(汉);2008年
8 张峻芳;健康快乐“轻体育”[N];江苏科技报;2003年
9 利雅;运动贵在适度[N];经济消息报;2000年
10 施边;羟基负离子形成原理及其性能优势[N];中国建材报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨丽;ABO8参与ABA介导的线粒体活性氧信号调控拟南芥根生长[D];中国农业大学;2014年
2 刘柳;环氧化二十碳三烯酸对血管内皮细胞和肿瘤细胞活性氧产生的作用和机制[D];华中科技大学;2009年
3 袁红梅;活性氧和生长素参与拟南芥生长发育的研究[D];武汉大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨莹;草酸处理对去皮荸荠块茎的保鲜效果及其作用机制研究[D];浙江工商大学;2016年
2 彭中;碱性介质中活性氧生成机理与转化规律基础研究[D];天津大学;2014年
3 姜盼盼;光引发藻液形成活性氧及降解诺氟沙星[D];江南大学;2016年
4 崔志云;活性氧气液射流传质特性的研究[D];大连海事大学;2016年
5 潘光胜;大气压氦氧与氩氧脉冲介质阻挡放电频率效应及活性氧生成机制研究[D];山东大学;2017年
6 张祥;活性氧ROS对小鼠早期胚胎发育阻滞的影响研究[D];内蒙古大学;2017年
7 曾令武;硒铂配位组装体:通过活性氧选择性杀死癌细胞[D];清华大学;2014年
8 周志刚;缺氧条件下大鼠肺动脉平滑肌细胞中活性氧对缺氧诱导因子-1α和细胞增殖作用的研究[D];华中科技大学;2007年
9 赵肖;酞菁类光敏剂产生活性氧的研究[D];西安建筑科技大学;2013年
10 马洁;促卵泡激素通过活性氧途径调控卵巢癌Nrf2蛋白的表达[D];第二军医大学;2012年
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