线粒体靶向抗氧化剂MitoQ在猪卵母细胞体外成熟及玻璃化冷冻保存中的应用

发布时间：2020-08-24 06:56

【摘要】：线粒体靶向抗氧化剂Mitoquinone(MitoQ)是由三苯基磷酸正阳离子通过一条十碳脂肪链与呼吸链复合物中辅酶Q10的苯醌部分人工共价结合而成。MitoQ的三苯基磷酸阳离子使MitoQ能够穿过线粒体膜,并在线粒体内积聚。MitoQ还能不断被呼吸链复合物II回收利用,转变为具有抗氧化活性的辅酶Q10。辅酶Q10在线粒体内具有降低活性氧(ROS)水平,减少线粒体蛋白、脂质和DNA氧化损伤等作用从而可以保护线粒体。线粒体靶向抗氧化剂MitoQ可以改变参与活性氧(ROS)的信号转导通路,可用于防止线粒体氧化损伤。猪卵母细胞在玻璃化冷冻-解冻复苏过程中发生细胞凋亡和氧化应激损伤被认为是影响猪卵母细胞冷冻后发育能力的主要因素,添加抗氧化剂在原理上可降低这种由冷冻-解冻造成的氧化应激损伤。本研究通过在猪卵母细胞培养成熟全过程中添加MitoQ,研究其对猪卵母细胞体外发育的影响;用玻璃化冷冻技术冷冻猪卵母细胞和孤雌激活胚胎,在冷冻后复苏孵育过程中添加线粒体靶向抗氧化剂MitoQ,研究MitoQ对猪卵母细胞体外成熟及玻璃化冷冻后抗氧化、凋亡及发育的影响。本文包括以下2部分:1、MitoQ对猪卵母细胞体外成熟和发育的影响在猪卵母细胞成熟培养液中添加MitoQ,通过检测线粒体膜电位(JC-1),早期凋亡(Annexin V-FITC),脂质氧化水平(MDA),活性氧水平(ROS),相关基因水平表达和胚胎发育,研究MitoQ对猪卵母细胞体外成熟和发育的影响。结果表明:MitoQ添加组卵母细胞的线粒体膜电位(1.66±0.06)和新鲜卵母细胞组(1.37±0.05)相比显著提升(P0.05);MitoQ添加组卵母细胞早期凋亡率(2.72±0.62%)相比新鲜卵母细胞组(9.05±0.71%)显著降低(P0.05);MitoQ添加组的活性氧水平(5.82±0.64)、丙二醛含量(6.07±1.17)与新鲜卵母细胞相比(13.06±0.72,10.64±0.82)显著降低(P0.05);MitoQ添加组卵母细胞的孤雌激活卵裂率(71.99±1.15%)、囊胚率(17.70±0.80%)与新鲜卵母细胞(63.77±1.40%,囊胚率(11.25±0.67%)相比显著提高(P0.05);在基因表达方面,与对照组相比,MitoQ添加组的Bcl-2、Cu Zn SOD、DNM1和Mfn2基因表达水平显著提高(P0.05),Bax和TNF-α相对表达量则显著下降(P0.05)。综上表明,添加MitoQ培养猪卵母细胞能够提高线粒体功能,降低细胞氧化应激水平,抑制细胞凋亡和改善相关基因表达水平,从而提高冷冻后猪卵母细胞的体外发育能力。2、MitoQ对猪卵母细胞冷冻后氧化应激损伤及凋亡的影响在卵母细胞成熟培养液中添加200 nmol/L MitoQ,培养成熟后玻璃化冷冻,解冻-复苏和孵育液中继续添加MitoQ,检测孤雌激活卵裂率、囊胚率、Annexin V-FITC早期凋亡率、线粒体膜电位JC-1、丙二醛(MDA)含量、活性氧(ROS)水平和相关基因表达水平。结果显示:卵母细胞冷冻后MitoQ处理,其线粒体膜电位(0.66±0.06)与对照组(0.47±0.05)相比显著升高(P0.05),早期凋亡比率(43.00±3.51%)与对照组(55.33±1.45%)相比显著下降(P0.05);冷冻后MitoQ处理卵母细胞,其活性氧水平(3.03±0.61)与脂质氧化水平(20.54±0.91)与对照组(13.13±1.52与26.78±0.54)相比显著下降(P0.05);冷冻后MitoQ处理卵母细胞的存活率(60.33±1.86%)、卵裂率(28.82±1.38%)和囊胚率(4.50±0.48%)与对照组组(47.67±1.67%,22.07±1.07%和2.20±0.51%)相比显著升高(P0.05);在基因表达方面,与对照组相比,冷冻后MitoQ处理组其Bcl-2、CuZnSOD和Mfn2表达水平显著提升(P0.05),DNM1、Bax和TNF-α相对表达量则显著下降(P0.05)。表明:在冻后孵育液中添加MitoQ能够提高线粒体功能,降低细胞氧化应激水平,抑制细胞凋亡和改善相关基因表达水平,从而提高冷冻后猪卵母细胞的体外发育能力。总结:MitoQ能提高卵母细胞的线粒体功能,缓解细胞氧化损伤,降低细胞凋亡水平,从而起到促进其冷冻前后体外发育能力的效果。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S828
【图文】：

上海海洋大学硕士学位论文图 2-1 所示，红色荧光与绿色荧光的比值为线粒体膜电位，复合通道下橙色亮则表明线粒体膜电位越高，MitoQ 组橙色荧光强度高于对照组。图 2-2 中期凋亡的卵母细胞呈绿色荧光，MitoQ 组处理后的卵母细胞凋亡率低于对图 2-3 中荧光强度越高表示 Pan-Caspase 活性越高，MitoQ 组卵母细胞荧光相比对照组显著下降。FITC通道 RITC通道 复合通道

图2-2 MitoQ对猪卵母细胞体外发育早期凋亡的影响ffect of MitoQ on early apoptosis of porcine oocytes in vitro developmentMitoQ组 对照组图2-3 MitoQ对猪卵母细胞体外成熟发育总Caspase活性影响ffect of the Pan- Caspase activities in porcine oocytes after MitoQ treated

图2-3 MitoQ对猪卵母细胞体外成熟发育总Caspase活性影响ffect of the Pan- Caspase activities in porcine oocytes after MitoQ treated猪卵母细胞体外成熟发育抗氧化能力的影响光强度）代表了卵母细胞内活性氧水平。添加 MitoQ 培养的卵母细（ROS）5.82±0.64 显著低于未添加 MitoQ 培养的卵母细胞活性氧水14

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张振南;陈丹朔;任立坤;刘鹏;杨明瑶;吴中红;李相运;;褪黑素提高热应激猪卵母细胞的质量[J];黑龙江畜牧兽医;2015年23期

2 朱若岑;蒋维维;谭柱良;易金娥;;动物体内活性氧、氧化应激与细胞凋亡以及抗氧化剂研究进展[J];中兽医医药杂志;2015年03期

3 岑文;华再东;郑新民;肖红卫;张立苹;吴民耀;;卵丘细胞对猪卵母细胞体外成熟及孤雌胚胎体外发育的影响[J];中国畜牧兽医;2015年03期

4 钟明;魏玲玲;杨显富;邓绍平;;外源性及内源性细胞凋亡机制研究进展[J];实用医院临床杂志;2014年02期

5 付敏;钱卫平;林冬霞;黄品秀;朱玉霞;;谷胱甘肽在小鼠卵母细胞玻璃化冷冻中的作用[J];现代生物医学进展;2013年28期

6 秦双立;官志忠;;线粒体损伤和氧化应激的关系[J];国外医学(医学地理分册);2013年03期

7 郑天威;傅祥伟;吴国权;贾宝瑜;朱士恩;;玻璃化冷冻对猪MⅡ卵母细胞皮质颗粒分布及其激活后胚胎发育能力的影响[J];中国畜牧杂志;2012年19期

8 黄品秀;李蓉;林洪波;刘波澜;赵善飞;;抗氧化剂半胱氨酸对小鼠卵母细胞体外成熟及发育潜能的影响[J];生殖医学杂志;2012年03期

9 刘晓辉;曹阳;郎洪彦;金海国;罗晓彤;刘铮;王晓阳;;培养液对猪卵母细胞体外成熟及孤雌胚胎早期体外发育的影响[J];安徽农业科学;2011年20期

10 彭中镇;;对我国生猪遗传改良工作现状的思考与建议[J];猪业科学;2010年07期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 黄晶晶;李琳;安建勇;张金龙;刘海军;刘耀伟;崔茂盛;郭亮;;褪黑素不同添加量对猪卵母细胞体外成熟和胚胎发育的影响[A];中国猪业科技大会暨中国畜牧兽医学会2015年学术年会论文集[C];2015年

2 徐利;张德福;戴建军;张廷宇;吴彩凤;顾晓龙;张树山;;纳米化红景天多糖对猪MII期卵母细胞冷冻影响的初步研究[A];中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会第十六届学术研讨会论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 翁林岽;细胞低温保存跨膜传质机理及保护剂溶液冻结特性研究[D];大连理工大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 琚丽萍;长期运动/mitoQ饮水对低出生体重追赶生长小鼠模型代谢的影响及其机制研究[D];上海交通大学;2015年

本文编号：2802149