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^*

来源：畜牧兽医学报, 2022, 53(11): 3856-3865.

• 牛
• 卵母细胞
• O-GlcNAc修饰
• OGT
• OGA

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(P<0.05)。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。

• 出版日期2022
• 单位中国农业科学院北京畜牧兽医研究所