近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所家畜胚胎工程與繁殖團隊揭示了酮病主要代謝標(biāo)志物β-羥基丁酸（BHBA）對牛卵泡顆粒細(xì)胞增殖的調(diào)控機制。相關(guān)研究成果發(fā)表在《獸醫(yī)學(xué)前言（Frontiers in Veterinary Science）》上。
據(jù)團隊首席朱化彬研究員介紹，酮病是高產(chǎn)奶牛高發(fā)的一種營養(yǎng)代謝性疾病，以血清中BHBA增加為顯著特征，對奶牛的卵泡發(fā)育及繁殖效率造成長期的負(fù)面影響。然而，酮病負(fù)調(diào)控卵泡發(fā)育的分子調(diào)控機制仍不清楚。
卵泡顆粒細(xì)胞（GCs）的正常發(fā)育對卵泡發(fā)育至關(guān)重要，該研究通過建立體外GCs模型驗證了0mM, 1.2mM（低濃度）和2.4mM（高濃度）三種不同濃度的BHBA對GCs增殖和細(xì)胞周期的影響。同時構(gòu)建了BHBA濃度升高刺激GCs的動態(tài)轉(zhuǎn)錄譜，報告了可能對卵泡和GCs發(fā)育不利影響的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。
研究發(fā)現(xiàn)，低濃度BHBA和高濃度BHBA組中顆粒細(xì)胞的增殖率顯著降低，細(xì)胞周期G1期的顆粒細(xì)胞數(shù)量明顯增加。應(yīng)用RNA-seq鑒定差異表達(dá)基因（DEGs）及富集分析發(fā)現(xiàn)，低濃度BHBA組可富集到與細(xì)胞增殖和周期有關(guān)基因，如G0S2和S100A6呈下調(diào)趨勢； 高濃度BHBA組可富集到與細(xì)胞凋亡相關(guān)的差異基因（PARP）。此外，研究還發(fā)現(xiàn)與Ca2+平衡和雌激素合成有關(guān)的CYP27B1和CYP17A1在對BHBA增加表達(dá)趨勢一致（上調(diào)/下調(diào)）的基因集中被富集。本研究為改善酮病奶牛的生育能力提供了潛在的治療靶點。
本研究得到了國家自然科學(xué)基金、寧夏重點研發(fā)計劃、奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目資助。牧醫(yī)所博士生鞏建飛和助理研究員趙善江為文章的共同第一作者，朱化彬研究員為通訊作者。
原文鏈接： https://doi.org/10.3389/fvets.2022.915956
