本研究以水牛为模型,通过探讨L-肉碱L-carnitine对水牛卵母细胞体外成熟的影响,同时深入研究添加L-肉碱后卵母细胞脂质代谢利用效率和抗氧化能力的变化情况,以进一步阐明L-肉碱影响卵母细胞成熟的作用机制。首先,探讨了L-肉碱对水牛卵母细胞体外成熟的影响。水牛卵丘-卵母细胞复合体(COCs)分别在添加有不同浓度的L-肉碱(1 μ/mL,10μg/mL或100μg/mL)的成熟培养液中体外成熟培养24小时(h)后,分别统计卵母细胞第一极体排出率,结果发现：与0μg/mL对照组相比,成熟液中添加1μg/mL或μg/mL或100μg/mL的L-肉碱,均能显著提高卵母细胞第一极体排出率(64.44%±1.93%,66.17%±2.76%,63.27%±1.19% vs 56.60%±1.56%,P<0.05),且1ug/mL组的囊胚率显著高于对照组(34.37%±3.34% vs21.62%±2.89%,P<0.05)。采用实时荧光定量PCR的方法检测卵母细胞周围的卵丘细胞中卵丘扩展相关基因ptx3、has2的表达量,结果显示：添加了L-肉碱的各处理组卵丘细胞中has2的表达量均显著高于0μg/mL对照组的表达量(P<0.05),其中以0μg/mL组的最高；各处理组ptx3的表达量与0μg/ nL对照组相比,均有所增加,其中,10μg/mL和100μ/mL组的表达量均显著高于0μg/mL对照组(P<0.05)。其次,探究了L-肉碱对水牛卵母细胞脂质利用效率的影响。利用油红O染色法检测水牛卵母细胞体外成熟培养过程中脂滴含量的变化情况,发现水牛卵母细胞体外成熟过程中存在脂质利用效率低的现象；而当水牛COCs分别在添加不同浓度L-肉碱(μg/mL,10μg/mL或100μg/mL)的成熟培养液中体外成熟培养24 h后,卵母细胞中脂滴含量与0μg/mL对照组相比均显著降低(P<0.05)。通过酶联免疫法测定卵母细胞中甘油三酯的含量发现：添加1μg/mL或者100μg/mL的L-肉碱处理组的卵母细胞中甘油三酯的含量极显著低于0μg/mL对照组(2.601nM,2.113nM vs 3.542nM, P<0.01)。采用荧光定量PCR的方法分析卵母细胞中脂质代谢相关基因cpt1、 atg1、hsl的表达量,结果显示：添加L-肉碱各处理组的卵母细胞中脂质代谢相关基因cptla、atgl口hsl的表达量均有所增加,其中,1μg/mL组和10μ/mL组的c pt1a的表达量,10μg/mL组的atgl的表达量以及100μg/mL组的hsl的表达量均显著高于0μg/mL对照组(P<0.05)。最后,探讨了L-肉碱对水牛卵母细胞抗氧化能力的影响。采用酶联免疫法测定水牛卵母细胞体外成熟培养过程中脂质过氧化物丙二醛(MDA)的含量变化,发现卵母细胞体外成熟过程中不断地受到活性氧的胁迫作用；而当水牛卵母细胞体外成熟液中分别添加不同浓度L-肉碱(μmL,10μg/mL或100μg/mL),与0μg/mL对照组相比,均可以极显著降低卵母细胞中MDA的含量(0.125797μM,0.1252170μM,124155μvs 0.142609μM, P<0.01)。通过检测卵母细胞中的活性氧的含量也发现,添加L-肉碱各处理组(μg/mL,10μ/mL或100μ/mL)的卵母细胞中活性氧的含量显著低于0μ/mL对照组(P<0.05)。实时荧光定量PCR分析结果显示：添加1μ/mL10μg/mL或者100μg/mL的L-肉碱处理组的卵母细胞中抗过氧化基因gpx4的表达量均高于0μg/mL对照组,其中10μ/mL或者100μg/mL的L-肉碱处理组的gpx4的表达量显著高于0μg/mL对照组(P<0.05)。以上结果表明：(1)水牛卵母细胞体外成熟的过程中不断受到活性氧的胁迫作用,并存在脂质利用效率低的现象；(2)成熟液中添加一定浓度的L-肉碱,可以提高水牛卵母细胞的脂质利用效率和抗氧化能力,从而有利于水牛卵母细胞的体外成熟。