O-GlcNAc修饰水平变化对牛卵母细胞体外成熟的影响

作     者：王腾飞 冯志强 孙雅雯 赵善江 郝海生 邹惠影 杜卫华 赵学明 朱化彬 庞云渭 WANG Tengfei;FENG Zhiqiang;SUN Yawen;ZHAO Shanjiang;HAO Haisheng;ZOU Huiying;DU Weihua;ZHAO Xueming;ZHU Huabin;PANG Yunwei

作者机构：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100193 

出 版 物：《畜牧兽医学报》 (ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA)

年 卷 期：2022年第53卷第11期

页      面：3856-3865页

核心收录：

学科分类：0905[农学-畜牧学] 09[农学] 090501[农学-动物遗传育种与繁殖] 

基　　金：中央级公益性科研院所基本科研业务费(2021-YWF-ZYSQ-13) 安徽省肉牛良种攻关项目,国家重点研发计划(2018YFD0501700) 中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS06) 

主　　题：牛 卵母细胞 O-GlcNAc修饰 OGT OGA 

摘      要：旨在探究O-β-N-乙酰葡糖胺(O-linked beta-N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)修饰水平变化对牛卵母细胞体外成熟的影响。本研究以牛卵母细胞为研究对象,检测O-GlcNAc转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)、O-GlcNAc糖苷酶(O-GlcNAcase,OGA)及O-GlcNAc蛋白在牛体外成熟卵母细胞中的分布;将卵丘-卵母细胞复合体分别在添加4 mmol·L^(-1) OGT抑制剂BADGP和100μmol·L^(-1) OGA抑制剂PUGNAc的体外成熟液中进行体外成熟,将未添加组作为对照组,分别统计各组卵母细胞第一极体排出率和体外受精胚胎发育率,并采用荧光定量PCR和Western blot检测O-GlcNAc蛋白、OGT、OGA、GFAT和TXNIP的mRNA和蛋白表达。结果表明,OGT和O-GlcNAc蛋白共定位于牛体外成熟卵母细胞的细胞质和细胞核中,而OGA和O-GlcNAc蛋白共定位于体外成熟卵母细胞的细胞质中,且相对集中在卵母细胞的皮质区。与对照组相比,BADGP处理组和PUGNAc处理组卵母细胞第一极体排出率((52.8±5.1)%&(60.9±1.9)%vs.(70.8±5.4)%)和体外受精囊胚发育率((9.6±4.9)%&(10.0±5.8)%vs.(21.5±4.3)%)均显著降低(P0.05)。BADGP处理显著降低了OGT的表达,使卵母细胞的O-GlcNAc修饰水平发生下调,OGA的表达降低;而在PUGNAc处理组中,卵母细胞OGA的表达显著下调,O-GlcNAc修饰水平升高,OGT的蛋白表达显著减少;抑制OGT显著上调己糖胺生物合成途径关键限速酶GFAT mRNA的表达,而抑制OGA则显著下调GFAT mRNA的表达;此外,O-GlcNAc修饰水平改变显著上调了葡萄糖调控关键因子TXNIP的表达。研究结果表明,O-GlcNAc修饰水平改变会降低牛卵母细胞体外成熟及发育能力,卵母细胞通过反馈调节OGT、OGA、GFAT以及TXNIP的表达,应对O-GlcNAc修饰水平的波动。