农业生物技术学报

作者：党文庆, 何敏, 曲玉涵, 张凯, 杨小峰, 秦小伟, 韩琦, 郭翔宇, 吕丽华

单位：1 山西农业大学 动物科学学院, 太谷 030801; 2 忻州师范学院 生物系,忻州 034000; 3 山西省人民医院 生殖医学科,太原 030012

关键词：牛卵泡颗粒细胞,Wnt、Notch信号通路,细胞周期,凋亡,类固醇激素,

基金：山西省基础研究计划项目(面上项目, 20210302123393); 山西省大同市现代产业研究技术体系项目(农业, 2021027); 山西省基础研究计划项目(202303021221095); 山西农业大学“引进人才科研启动工程”项目(2023BQ56)

颗粒细胞的增殖、凋亡和类固醇激素的合成在卵泡的发育过程中发挥重要作用,这些功能受信号通路的调控。本研究分别对牛(Bos taurus)第1卵泡波偏差前(pre-deviation, PD)和偏差发生时(onset of diameter deviation, OD)第1大卵泡F1和第2大卵泡F2的颗粒细胞进行转录组测序并对其中的Wnt/β-catenin与Notch通路的关键组分进行表达量验证,进而探讨两条信号通路、细胞周期和细胞凋亡的关键基因及类固醇激素合成相关基因的表达规律。结果显示,PDF1、PDF2、ODF1和ODF2颗粒细胞中表达量高的通路关键组分对应的基因为：无翼型MMTV整合位点家族成员10a (wingless-type MMTV integration site family, member 10a, Wnt10a)、Wnt2b、卷曲蛋白3 (frizzled1, Fzd3)、低密度脂蛋白相关受体8 (low density lipoprotein-related receptor 8, LRP8)、蓬乱蛋白3 (dishevelled3, Dvl3)、轴蛋白1 (Axin1)、糖原合成酶激酶3β (glycogen synthase 3β, GSK3β)、β-catenin (catenin beta 1, CTNNB1)、转录因子7样2 (transcription factor 7-like 2, TCF7L2)、淋巴增强因子1 (lymphoid enhancer factor1, LEF1)、B-细胞淋巴瘤因子9 (B-cell CLL/lymphoma 9, BCL9)及Notch2、Dll4、与YRPW基序蛋白2相关的发状分裂相关增强子(Hes related with YRPW motif2,Hey2);细胞周期相关基因有：细胞周期蛋白2 (cyclin2, CCND2)、细胞周期蛋白依赖性激酶4 (cyclin-dependent kinase4, CDK4)、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1B (cyclin-dependent kinase inhibitor 1A,CDKN1B);线粒体凋亡途径主要由BCL2-associated X (BCL2-associated X, Bax)基因进行调控,并由Caspase3和Caspase6来执行;类固醇激素合成基因有：3β-羟基类固醇脱氢酶基因(3β-hydroxysteroid dehydrogenase, 3β-HSD)、细胞色素P450家族成员11A1 (cytochrome P450 family 11 subfamily A member 1, CYP11A1)和CYP19A1,且OD卵泡颗粒细胞E2合成能力增强;Wnt2定位于偏差过程的卵泡颗粒细胞中,在OD卵泡颗粒细胞中表达量显著升高(P<0.05);Wnt2b蛋白定位于卵泡颗粒细胞和膜细胞中,并在OD卵泡颗粒细胞中表达量极显著降低(P<0.01);两条信号通路中CTNNB1、LEF1、Notch2和Hey2基因的表达量均在OD卵泡颗粒细胞中极显著升高(P<0.01)。本结果表明,牛第1卵泡波偏差过程中F1、F2卵泡颗粒细胞基因表达具有特异性,Wnt/β-catenin和Notch信号通路关键组分的表达趋势一致,这将为探索卵泡发育过程中颗粒细胞功能的分子调控机制提供参考依据。

来源：2024年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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