【摘 要】
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在畜牧生产中,卵巢机能疾病尤其是排卵障碍是导致家畜不孕、人工授精情期受胎率降低的主要原因之一,但目前对排卵障碍的外界诱导因素仍不清楚。有研究表明在家畜养殖过程中,饲料氨基酸、热应激等外界因素可通过影响m TOR信号通路下游靶蛋白的磷酸化水平,进而影响乳蛋白等的合成,但这些外界因素能否通过m TOR信号通路对哺乳动物排卵和后续胚胎发育产生调控作用尚无报道。为了探索诱导哺乳动物排卵、提高胚胎存活率的新
【基金项目】
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十三五”国家重点研发计划项目:现代奶牛高效安全养殖技术应用与示范” （NO.2018YFD0501605）; “湖北省农业科技创新中心畜禽遗传改良及健康养殖技术团队” （NO.2019-620-000-001-30）
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在畜牧生产中,卵巢机能疾病尤其是排卵障碍是导致家畜不孕、人工授精情期受胎率降低的主要原因之一,但目前对排卵障碍的外界诱导因素仍不清楚。有研究表明在家畜养殖过程中,饲料氨基酸、热应激等外界因素可通过影响m TOR信号通路下游靶蛋白的磷酸化水平,进而影响乳蛋白等的合成,但这些外界因素能否通过m TOR信号通路对哺乳动物排卵和后续胚胎发育产生调控作用尚无报道。为了探索诱导哺乳动物排卵、提高胚胎存活率的新方法,本研究通过分析与哺乳动物排卵相关的转录组测序数据库,评估了排卵期m TOR信号激活在水牛、人、猕猴和小鼠共4种哺乳动物中的物种保守性,进一步以小鼠为模式动物,分析了m TOR信号抑制剂雷帕霉素和激活剂MHY1485对排卵过程和胚胎发育的影响。主要研究内容和结果如下:1、检测水牛、人、猕猴和小鼠共4种哺乳动物与排卵相关转录组数据库的差异表达基因（DEGs）并进行KEGG分析,成功筛选得到m TOR信号通路,显示m TOR信号的激活在哺乳动物中具有物种保守性。2、检测超数排卵处理后,小鼠卵巢的排卵期m TOR信号激活情况,发现卵泡中各型细胞的m TOR信号均被广泛激活。3、在小鼠超数排卵处理的排卵期注射雷帕霉素,对小鼠卵巢进行转录组测序,然后对DEGs进行KEGG分析,成功获得排卵相关的信号通路。4、取2组小鼠,分别在小鼠超数排卵处理的排卵期注射雷帕霉素和MHY1485,然后检测m TOR信号对排卵过程的影响,发现激活剂和抑制剂对排卵数量和卵母细胞核成熟均无显著影响。5、取发情期小鼠,分别注射雷帕霉素和MHY1485后,进行配种,然后分期收集血样、卵巢和胚胎,发现雷帕霉素处理对黄体数量、血中孕酮和胆固醇水平、黄体功能基因表达水平、以及妊娠初期胚胎数等均无显著影响,但显著减少妊娠中期的胚胎数;MHY1485处理对胚胎数量无显著影响。6、在小鼠超数排卵处理的排卵期注射雷帕霉素,收集卵母细胞进行体外受精,发现雷帕霉素处理降低囊胚中细胞总数,但对早期胚胎的发育效率无显著影响。7、在小鼠超数排卵处理的排卵期,分别用雷帕霉素和MHY1485处理,然后检测卵母细胞与能量相关的结构与功能。结果显示,雷帕霉素处理后的卵母细胞,体积显著增大,线粒体膜电位显著上升,脂滴含量显著降低,推测雷帕霉素加速了卵母细胞能量储备消耗,使其质量下降,导致胚胎丢失;而用MHY1485处理后的卵母细胞,线粒体膜电位显著下降,脂滴含量显著增高。综上所述,雷帕霉素通过影响卵母细胞能量储备,导致胚胎发育受损;MHY1485虽对卵母细胞能量储备有影响,但不至于影响胚胎发育。
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