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.2019年2月1日;34(2):297-307.
doi:10.1093/humrep/dey354。

抑制PTEN在体外激活牛非生长卵泡,但增加DNA损伤并降低DNA修复反应

附属机构

抑制PTEN在体外激活牛非生长卵泡,但增加DNA损伤并降低DNA修复反应

米拉·迈达蒂等。 人类生殖. .

摘要

研究问题:染色体-10磷酸酶同系物(PTEN)抑制激活卵泡是否影响牛卵母细胞和颗粒细胞的DNA损伤和修复?

总结答案:PTEN抑制促进牛非生长卵泡的激活,但会导致体外卵巢卵泡中DNA损伤增加和DNA修复能力受损。

已知内容:众所周知,PTEN的抑制可激活原始卵泡,但可能会损害进一步的发育潜力。在乳腺癌细胞中,PTEN抑制抑制乳腺癌易感性1(BRCA1)和Rad51的核移位;这会损害DNA修复,导致受损DNA的积累,从而导致细胞衰老。

研究设计、规模、持续时间:将牛卵巢组织碎片单独暴露于对照培养基或含有1或10μM bpv(HOpic)(PTEN的一种药理抑制剂)的体外培养基中24 h。暴露bpv(HOpic)后,收集亚组组织碎片进行Western blot分析。剩下的部分在对照培养基中再培养5天,然后进行组织学和免疫组织化学分析,以检测DNA损伤和修复途径。

参与者/材料、设置、方法:牛卵巢取自屠宰场嘲笑的小母牛。将组织碎片暴露于单独的对照培养基或含有1μM或10μM bpv(HOpic)的培养基中24 h。24 h后收集的组织碎片通过Western blotting进行Akt定量(每组6至9个片段)。毛囊的阶段和形态被分类为剩余的片段。免疫组织化学分析包括FOXO3作为卵泡活化标记物的核排斥,γH2AX作为DNA损伤标记物,减数分裂重组11(MRE11),共济失调毛细血管扩张突变(ATM),Rad51,乳腺癌易感性1(BRCA1)和乳腺癌易损性2(BRCA2)作为DNA修复因子。对来自三个独立实验的29550个卵泡进行了分析。

主要结果和机会的作用:暴露于bpv(HOpic)的组织碎片在丝氨酸473处增加了Akt磷酸化(pAkt/Akt比值,与对照组相比,1和10μM bpv(HOpic)分别高2.25和6.23倍,P<0.05)。与对照组相比,这些组织碎片中生长卵泡的比例明显较高(1μM为78.6%,10μM为88.7%,而对照组为70.5%;P<0.001)。形态健康卵泡的比例在1μM bpv(HOpic)和对照组之间没有显著差异(P<0.001),但在所有卵泡类型中,10μM的卵泡健康度低于1μM和对照组(P<0.05)。与对照组(非生长组,30%和初级组,59%)相比,暴露于1μM bpv(HOpic)(非生长,83%;初级卵泡,76%)和10μM(非生长的,77%;初级,84%)后,卵母细胞中的DNA损伤(γH2AX的表达)增加(所有组P<0.05)。在治疗组非生长卵泡和初级卵泡的卵母细胞中观察到DNA修复蛋白MRE11、ATM和Rad51的表达显著降低(对照组初级卵泡对10μM bpv(HOpic):MRE,68%对47%;ATM,47%对18%;Rad51,48%对24%),所有组均P<0.05。与对照组相比,高剂量的bpv(HOpic)也导致BRCA1的表达降低,在非生长卵泡和初级卵泡中,1μM的bpv(HOpic)的表达降低(P<0.001)。与对照组(20%,P=0.010)相比,1μM bpv(HOpic)(36%)的初级卵泡卵母细胞中BRCA2表达增加,10μM(1%,P≤0.001)显著减少。与对照组相比,bpv(HOpic)组初级和次级卵泡颗粒细胞的DNA损伤更严重(P<0.05)。然而,bpv(HOpic)对次级卵泡颗粒细胞DNA修复能力没有影响,但较高剂量bpv(HOpic)的BRCA1显著下降。

大规模数据:不适用。

限制、谨慎理由:本研究侧重于培养6天后非生长卵泡的激活,可能无法反映卵母细胞和卵泡生长后期的DNA损伤和修复能力。

调查结果的更广泛含义:卵泡生长的体外激活可能会破坏卵母细胞和颗粒细胞之间的双向信号传递,而这是实现最佳卵母细胞与卵泡健康所必需的。这种大型动物模型可能有助于优化卵泡激活方案,以期转移到临床应用中。

研究资金/竞争利益:这项工作得到了印尼教育捐赠基金的支持。没有竞争利益。

试用注册号:不适用。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
每个发育阶段形态健康的卵泡比例.第0天(黄色),对照培养基(绿色),1μM bpv(HOpic)(红色)和10μM bpv(HOpic)(蓝色)。***≤0.001,**≤0.01和*≤0.05。表一显示了每个阶段和治疗中分析的卵泡总数。这里的数据表示被归类为健康的比例。
图2
图2
对照组和bpv(HOpic)处理组织中FOXO3核输出的表达以及磷酸化Akt和Akt的比率。(A类)对照组和bpv(HOpic)组FOXO3卵母细胞核输出的比较。柱状图显示显示FOXO3非核检测的卵母细胞平均百分比±SEM(每个处理的三个培养物,每个组至少分析100个卵泡)。B类-D类:显示FOXO3在牛卵泡中定位的显微照片。阴性对照(B)。核内棕色染色的非生长卵泡表明FOXO3失活(红色箭头,C),bpv(HOpic)组激活的初级卵泡核内FOXO3核外输,卵泡浆内棕色染色,细胞核内阴性染色(黑色箭头,D)。比例尺=20μm。(E类)Western blot显示所有组的Akt和磷酸化Akt(pAkt)表达。(F类)暴露24小时后培养的对照组(绿色)、1μM bpv(HOpic)(红色)、10μM bpv(HOpic)(蓝色)的pAkt/Akt比率。线条代表具有P(P)值≤0.05*。
图3
图3
显示每个治疗组γH2AX牛卵巢组织免疫荧光定位的代表性图像卵母细胞和颗粒细胞的γH2AX(红色)和DAPI(蓝色)染色(A类H(H)). γH2AX染色在卵母细胞(A-E)细胞核内呈亮点(焦点)(白色箭头)。绿色箭头表示没有γH2AX表达的区域(B,C)。阴性对照组(A),零日龄卵母细胞γH2AX阳性和阴性(D0)(B)培养对照组阳性和阴性染色(C);1μM bpv(HOpic)(D)和10μM bpv(HOpic)(E)阳性染色。对照组(F)、1μM(G)和10μM bpv(HOpic)(H)颗粒细胞(F–H)中γH2AX表达的定位(白色箭头)。比例尺=20μm。卵母细胞γH2AX阳性染色卵泡比例的比较()和颗粒细胞(J型)所有组中的。分析三个独立实验(I和J)中的567个卵泡。卵泡发育各阶段γH2AX阳性卵母细胞占卵泡总数的比例(I);γH2AX在颗粒细胞中的表达(J),平均值±SEM***P(P)≤ 0.001, **P(P)≤0.01和*P(P)≤ 0.05. 黄色,D0;绿色培养对照;红色,1μM bpv(HOpic)和蓝色,10μM bpv(HOpic)。
图4
图4
各组卵母细胞和卵泡颗粒细胞中MRE11和ATM的免疫组化检测MRE11定位的显微照片(A类1–5)和ATM(B类1-5)在卵母细胞和颗粒细胞中的表达。阴性对照(1);第0天(D0;2)、对照组(3)卵母细胞和颗粒细胞呈阳性染色(棕色);1μM(4)和10μM bpv(HOpic)(5)。比例尺=20μm。MRE11和ATM在卵母细胞(A6,B6)和颗粒细胞(A7,B7)中的比例显示为平均百分比±SEM。黄色条,D0;绿条,培养对照;红色条,bpv(HOpic)1μM,蓝色条,bpv10μM。分析的卵泡总数:4659(MRE)和5309(ATM)。***≤0.001,**≤0.01,*≤0.05。P(P)赋值为≤0.05。
图5
图5
BRCA1、BRCA2和Rad51的免疫组织化学检测.BRCA1的显微照片(A类1–5),BRCA2(B类1–5)和Rad51(C类1-5)在卵母细胞和颗粒细胞中的表达。阴性对照(A1、B1和C1);第0天(D0;A2,B2,C2)和对照培养物(A3,B3和C3)的卵母细胞和颗粒细胞呈阳性染色(棕色);1μM(A4、B4和C4)和10μM bpv(HOpic)(A5、B和B6)。比例尺=20μm。每个治疗组中表达BRCA1、BRCA2和Rad51的卵母细胞(A6、B6和C6)和颗粒细胞(A7、B7和C7)的比例(黄色条,D0;绿色条,培养对照;红色条,bpv(HOpic)1μM和蓝色条,bpv10μM)。1315(BRCA1)、1134(BRCA2)和4148(Rad51)滤泡的分析。***≤0.001, **≤0.01, *≤0.05.P(P)赋值为≤0.05。

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引用人

工具书类

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