畜牧兽医学报

作者：胡亚美, 宋湘容, 黄亮, 张璐通, 高磊, 庞卫军, 杨公社, 褚瑰燕

单位：1. 西北农林科技大学动物科技学院 动物脂肪沉积与肌肉发育实验室, 杨凌 712100;2. 陕西省动物遗传育种与繁殖重点实验室, 杨凌 712100

关键词：卵巢颗粒细胞,FGF21,凋亡,线粒体功能,母猪

基金：国家重点研发计划(2021YFF1000602)；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系(CARS-36)

旨在探究成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21, FGF21)对猪(Sus scrofa)卵巢颗粒细胞凋亡的作用及其调控机制。本研究采集大白×长白二元杂交母猪((8±1)月龄)新鲜卵巢组织抽取卵泡液分离颗粒细胞作为研究对象，通过RNAi技术和添加不同浓度的FGF21重组蛋白(0、0.1、1、10 ng · mL-1)处理颗粒细胞24 h。24 h后通过流式细胞术检测细胞凋亡情况，利用Western blot、qRT-PCR等技术探究颗粒细胞BAX和BCL2的表达水平。为了进一步明确FGF21影响颗粒细胞凋亡与线粒体之间的关系，本试验检测了不同处理后颗粒细胞线粒体复合物的蛋白水平、细胞中线粒体数量、ATP浓度、总抗氧化能力、活性氧水平以及线粒体生成相关基因的表达水平。研究发现，利用RNAi技术敲低颗粒细胞中FGF21表达后，处于晚期凋亡的细胞比例显著上升(P<0.05)，而活细胞比例显著降低(P<0.05)。同时，FGF21敲低组颗粒细胞促凋亡基因BAX的mRNA和蛋白水平显著升高(P<0.05)，而抑制细胞凋亡的基因BCL2的表达显著降低(P<0.05)。相反，重组蛋白FGF21的添加有效阻止了颗粒细胞凋亡，并且上调抗凋亡基因BCL2的表达(P<0.05)，抑制促凋亡基因BAX的表达(P<0.05)。进一步研究发现，颗粒细胞中敲低FGF21的表达后，线粒体氧化磷酸化复合物II琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase complex iron sulfur subunit B，SDHB)表达显著降低(P<0.05)，同时，线粒体DNA拷贝数极显著降低(P<0.001)；此外，检测发现FGF21敲低后，细胞三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)浓度、总抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)极显著下降(P<0.001)，线粒体生成相关基因的表达显著被抑制(P<0.05)，细胞活性氧(ROS)水平显著升高(P<0.05)。于此相反，FGF21重组蛋白处理极显著增加了SDHB表达(P<0.01)以及细胞线粒体数目(P<0.05)，同时显著增加了线粒体DNA拷贝数(P<0.01)和ATP浓度(P<0.05)、T-AOC活性(P<0.05)和线粒体生成相关基因的表达，而ROS水平显著降低(P<0.05)。以上结果说明，FGF21促进了颗粒细胞线粒体生物合成以及维持了细胞内氧化-抗氧化系统的平衡从而抑制了颗粒细胞凋亡的发生。本研究为进一步揭示家畜卵泡发育潜在的调控机制提供理论依据。

来源：2023年第3期

《畜牧兽医学报》期刊编辑部

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