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抑制素(inhibin,INH)主要是卵巢的卵泡颗粒细胞分泌的糖蛋白激素,它通过内分泌和局部作用的方式调节动物的卵泡发育,是调节家畜繁殖力的重要生殖激素之一。体外培养卵泡颗粒细胞不仅可以从分子水平研究其凋亡、增殖和类固醇激素分泌合成的机制,而且是探讨卵泡发育排卵及其闭锁等重要生殖过程的必要研究模型。本文选用1-1.5岁的小尾寒羊,从3~7mm的卵泡中分离卵巢颗粒细胞,分为两个处理组:干扰组(脂质体介导法进行转染)和抑制素A添加组,通过荧光定量RT-PCR、流式细胞仪检测和酶联免疫测定(ELISA)等方法,研究RNA干扰抑制素α亚基(INHα)基因的表达和添加抑制素A对绵羊颗粒细胞增殖、凋亡、雌二醇(E2)和孕酮(P)分泌及相关基因表达的影响,以探讨卵泡抑制素对卵泡发育的局部调节作用及作用机制。主要研究结果如下: 1.通过对绵羊颗粒细胞的分离与鉴定结果显示,分离的绵羊卵巢颗粒细胞生长状态良好,获得了纯度大于96%的颗粒细胞体外培养体系,满足进一步试验要求;并且成功合成了靶向INHα基因的siRNA,利用脂质体转染绵羊颗粒细胞,筛选出siINHα2为最佳干扰效果的siRNA,沉默效率达85%以上。 2.siRNA干扰INHα基因的表达对绵羊颗粒细胞增殖、凋亡及其相关基因的影响研究结果表明,与阴性对照相比,干扰INHα基因的表达抑制细胞增殖;转染48h,细胞周期的分布发生改变,G1细胞比例显著升高,S期细胞比例显著降低(P<0.05);细胞周期相关基因Cyclin D1和CyclinB1的mRNA表达水平显著降低(P<0.05),而p21的mRNA表达水平显著升高(P<0.05);细胞凋亡显著增加(P<0.05),细胞凋亡通路中的促凋亡因子Bax、p53和Caspase3的mRNA表达量显著升高(P<0.05),而抗凋亡因子Bcl-2的mRNA表达量不受影响。 添加抑制素A对绵羊颗粒细胞增殖、凋亡及相关基因的影响研究结果表明,与空白对照相比,添加抑制素A促进细胞增殖;抑制素A处理颗粒细胞48h,S期细胞比例显著降低(P<0.05),G2期细胞比例显著增加(P<0.05);细胞周期相关基因CyclinD1的mRNA水平显著降低,CyclinB1和细胞周期抑制因子p21的mRNA水平分别显著升高.(P<0.05);显著抑制细胞凋亡(P<0.05),细胞凋亡通路中Bcl-2、Bax和p53的mRNA表达量显著升高(P<0.05),Caspase3的mRNA表达量无显著差异。 3.siRNA干扰INHα基因的表达对绵羊颗粒细胞E2和P分泌及相关基因的影响研究结果表明,siRNA转染绵羊颗粒细胞24h、48h和72h后,与阴性对照相比,E2和P的分泌量均显著低于阴性对照组(P<0.05)。转染48h后,E2和P相关基因3β-HSD、StAR和CYP19的mRNA表达量显著降低(P<0.05),CYP11的表达量显著升高(P<0.05);颗粒细胞中抑制素亚基(INHβA和INHβB)、活化素受体(ACVR2A)和繁殖相关基因(FSHR)的相对表达量显著升高(P<0.05),而FST基因的mRNA表达显著降低(P<0.05)。 添加抑制素A对绵羊颗粒细胞E2和P分泌及其相关基因的影响研究结果表明,不同浓度抑制素A(0,50,100,200ng/mL)处理绵羊颗粒细胞24h后,与空白对照相比,显著增加颗粒细胞基础水平和FSH诱导的E2和P的分泌(P<0.05);E2和P分泌相关基因CYP19、CYP11、StAR和3β-HSD的mRNA表达水平均显著升高。之后,添加抑制素A(200ng/mL)处理24h、48h和72h后,与空白对照相比,E2的分泌量显著增加(P<0.05),处理24h和48h后显著增加P的分泌(P<0.05),但72h后P的分泌与空白对照组差异不显著(P>0.05)。抑制素A处理48h后,与空白对照相比,E2和P分泌相关基因CYP11、3β-HSD、StAR和CYP19水平均显著升高;抑制素亚基(INHβA和INHβB)、活化素受体(ACVR2A)和繁殖相关基因(FSHR和FST)的相对表达量均显著升高(P<0.05)。 综上所述,抑制素在绵羊颗粒细胞中起关键调控作用,它不仅调控绵羊颗粒细胞的增殖、凋亡和类固醇激素的分泌,还影响颗粒细胞增殖、凋亡、激素分泌相关基因、抑制素各亚基、活化素受体和繁殖相关基因的表达。表明抑制素通过调控颗粒细胞的生长发育来参与调控卵泡发育和排卵的过程。