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内蒙古农业大学曹贵方团队揭示牛羊从卵母细胞到早期胚胎进程中三种内源信号分子作用及机制

2020/12/3 9:56:06

      牛羊卵母细胞体外培养技术已趋于成熟和完善,从卵母细胞到早期胚胎进程中内源信号作用机制仍有众多奥秘。内蒙古农业大学曹贵方教授研究团队对牛羊卵母细胞到早期胚胎发育进程中tPA(组织型纤溶酶原激活剂)、cAMP(环腺苷酸)与Ghrelin(生长素)三种内源信号分子进行了较为系统的研究。通过研究三种内源信号分子在牛羊卵泡、卵丘-卵母细胞复合体、卵母细胞以及体外发育胚胎中的表达特征、作用及其机制,为提升体外成熟卵母细胞质量及提高体外胚胎生产效率提供理论基础。在畜牧业生产和医学应用上具有重要理论与实践价值。获得了2019年度自治区自然科学一等奖。

      研究发现:牛卵丘细胞中tPA表达受FSH(卵泡刺激素)正向调节,且tPA参与卵丘细胞扩散。Fas(factor associated suicide,自杀相关因子)与其配体FasL(Fas Ligand)结合是导致卵母细胞凋亡发生的重要诱因,且其机制与调控下游相关凋亡信号有关;高水平cAMP增强了卵丘与卵母细胞的间隙连接功能,增加了卵母细胞内还原性谷胱甘肽水平,促进其抗氧化能力;首次证明Ghrelin存在于绵羊卵巢的各级卵泡、卵母细胞、颗粒细胞以及发育阶段的黄体细胞中。颠覆了前人提出的卵母细胞内不表达Ghrelin的观点。首次证明早期胚胎存在Ghrelin表达,绵羊、牛卵母细胞中的Ghrelin是通过其受体来发挥作用,同时Ghrelin有效促进早期胚的发育率。

      以tPA,cAMP,Ghrelin等内源性信号分子对卵母细胞与早期胚胎发育过程中的表达规律与作用机制丰富了人们对生殖细胞、早期配体发育发生发展过程的理解,极大的提高了体外囊胚生产效率,对进一步提高胚胎移植效率,加速扩繁优秀生产性能群具有重要意义。中国工程院院士、著名胚胎与发育生物学及繁殖学家张涌先生评价指出,研究成果填补相关研究空白,处于国内领先、国际先进水平。

      项目研发过程中得到5项国家自然科学基金和2项内蒙古自治区自然科学基金的资助。相关研究成果发表在HUMAN REPRODUCTION等国内外杂志18篇,其中SCI 收录论文6篇,CSCD收录12篇,他引总次数共105次, SCI 论文最高影响因子5(一区),单篇引用30多次。

              (内蒙古科技厅成果管理与转化处 科技奖励服务中心)