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[硕士论文] 杜志锋
动物学 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:对于成年女性而言,其生育力随年龄增长而下降。其中卵巢衰老,包括卵泡在数量上的减少和功能上的衰退等,成为生育力下降的重要原因。挽救衰老的卵巢,是提高女性生殖力的一个重要策略。藻蓝蛋白(C-Phycocyanin,PC)是一种具有抗氧化、抗炎症、增强免疫力的钝顶螺旋藻类蛋白质,在医学和生物领域具有广泛应用价值。
  我们的前期研究利用D-半乳糖(D-Galactose,D-gal)致衰小鼠模型,表明PC可通过抑制活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)途径改善致衰小鼠卵巢功能;进一步又通过转录组测序(RNA-Sequencing,RNA-Seq)技术筛选到致衰组和致衰改善组差异表达基因提高生殖力的富集通路。但在自然衰老小鼠模型中,PC能否改善雌性生殖力,以及PC的作用功效和机制尚未得知。
  本研究取6周龄小鼠为年轻组(Young),8.5月龄小鼠为自然衰老组(Aged),灌胃PC的8.5月龄小鼠为处理组(Aged+PC),小鼠品系均为ICR。经45天灌胃处理后,利用RNA-Seq技术,分析卵巢在转录组水平表达变化,得到以下结论:
  (1)高通量二代测序获得Young组、Aged组、Aged+PC组三组卵巢转录组的数据,数据过滤后总共得到约58.14G数据量,平均有92.85%比对到基因组上,9个样品Q30指数均在93.20%以上,说明测序质量高,后续分析结果可靠。
  (2)构建了自然衰老小鼠卵巢表达谱,鉴定了597个差异基因,其中上调基因数为252,下调基因数为345。根据GO分析,差异表达基因在生物学过程中主要富集在循环免疫球蛋白介导的体液免疫应答、补体激活经典通路、B细胞介导的免疫等;在细胞组分中主要富集在血液微粒、免疫球蛋白复合物循环、染色体浓缩运动等;在分子功能中主要富集在抗原结合、免疫球蛋白受体结合等方面。根据KEGG分析,差异表达基因在细胞周期、细胞粘附分子方面发生显著富集。
  (3)同Aged组相比,Young组与Aged+PC组鉴定了13个共同差异表达基因,根据GO分析,共同差异表达基因在生物学过程中主要富集在细胞对干扰素-β的反应、细胞因子应答、先天免疫应答、对原生动物的防御反应等;在细胞组分中主要富集在液泡膜共生体、宿主细胞质、宿主细胞内部分等方面。
  (4)基于Young组与Aged组差异表达基因,并结合RT-qPCR结果表明,在Aged+PC组中,Aurka、Gdf9、Mest、Rad5等基因出现上调,其中Gdf9和Rad51为显著上调;另外Cd74、Cxcl10、Nlrc5、Zbp1等基因出现显著下调,这与RNA-Seq结果相符。上调基因涉及卵母细胞微管形成、卵泡发育、促进生长、DNA修复等过程,下调基因涉及到炎症反应、低甲基化参与的衰老调控等作用。推测灌胃PC有助于提高卵巢功能,延缓衰老,为PC抵抗卵巢衰老、提高生殖力提供理论依据。
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