玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇对猪卵母细胞体外成熟的影响

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霉菌毒素是由真菌产生的有毒的次级代谢产物，在世界范围内广泛侵染粮食作物和饲料，对人类健康和动物的生产机能造成严重的危害。霉菌毒素中毒对畜牧业的发展造成严重威胁，导致巨大经济损失。其中，玉米赤霉烯酮(ZEN)和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是猪饲料中存在最为广泛，危害最为严重的两种霉菌毒素。研究表明玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇具有明确的生殖发育毒性，可导致动物不孕，胎儿死亡和生长发育迟缓等，其毒理效应在猪上更为显著。因此本实验的目的是探究ZEN和DON对猪卵母细胞体外成熟的毒性作用及其原因，从而在生产中做出有效的预防。
　　第一部分:为研究ZEN对猪卵成熟的影响及相关机理，我们用含不同浓度ZEN的培养液(5-30μM)，培养猪卵至成熟。之后我们利用免疫荧光染色，实时荧光定量PCR以及蛋白质印记等方法，检测了卵母细胞内氧化应激状态，自噬和早期凋亡以及表观修饰的变化。我们的数据显示，ZEN影响猪卵成熟及早期胚胎发育。ZEN处理组，卵母细胞内活性氧水平增加，同时，抗氧化酶基因的表达水平发生了改变，表明ZEN处理导致卵母细胞发生了氧化应激。ZEN处理组卵母细胞凋亡和自噬水平也显著增加。表观修饰方面的改变:ZEN处理组中，5mC、H3K9me3、H3K27me3和H3K4me2的表达均增加，表明DNA甲基化和组蛋白甲基化水平发生了改变。因此，我们推测氧化应激，自噬，凋亡以及异常的表现修饰可能是ZEN导致猪卵母细胞成熟率下降以及胚胎胚胎发育能力降低的原因。
　　第二部分:之前的研究表明，DON会损害哺乳动物的生殖机能，抑制猪卵母细胞成熟并且会导致胎儿发育受阻，但是，这其中的机理并不清楚。在本试验中，我们检测了DON处理后卵母细胞的细胞骨架，凋亡自噬水平来探索DON抑制猪卵母细胞成熟的可能机制。我们也从表观遗传方面探索了可能的机制。我们的结果表明DON处理显著抑制猪卵母细胞成熟，并通过引起p-MAPK蛋白水平的下降，扰乱减数分裂纺锤体构型，并导致细胞周期的阻滞。此外，DON处理组卵母细胞LC3蛋白表达水平的增加，以及Lamp2和LC3表达水平的增加以及mTOR表达水平的下降，膜联蛋白Ⅴ-FITC染色试验分析共同证明DON处理会导致猪卵母细胞自噬和早期凋亡的发生。进一步研究表明，DON处理通过改变DNA甲基转移酶表达水平增加DNA甲基化水平。H3K27me3和H3K4me2蛋白水平以及他们相关的甲基转移酶的基因表达水平也明显上升，表明组蛋白甲基化水平发生了改变。总的来说，我们的结果表明DON暴露会通过影响细胞骨架构型、细胞周期、自噬和早期凋亡及表观修饰方面抑制猪卵母细胞的成熟。

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作者
韩君;
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作者单位

南京农业大学;

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授予单位南京农业大学;
学科动物遗传育种与繁殖
授予学位硕士
导师姓名孙少琛;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类猪;
关键词
猪; ZEN酮; DON醇; 卵母细胞; 毒理效应; 细胞自噬; 细胞凋亡;

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