O-GlcNAc修饰水平变化对牛卵母细胞体外成熟的影响

旨在探究O-β-N-乙酰葡糖胺(O-linked beta-N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)修饰水平变化对牛卵母细胞体外成熟的影响.本研究以牛卵母细胞为研究对象,检测O-GlcNAc转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)、O-GlcNAc糖苷酶(O-GlcNAcase,OGA)及O-GlcNAc蛋白在牛体外成熟卵母细胞中的分布;将卵丘-卵母细胞复合体分别在添加4 mmol·L-1OGT抑制剂BADGP和100 μmol·L-1 OGA抑制剂PUGNAc的体外成熟液中进行体外成熟,将未添加组作为对照组,分别统计各组卵母细胞第一极体排出率和体外受精胚胎发育率,并采用荧光定量PCR 和 Western blot 检测 O-GlcNAc 蛋白、OGT、OGA、GF AT 和 TXNIP 的 mRNA 和蛋白表达.结果表明,OGT和O-GlcNAc蛋白共定位于牛体外成熟卵母细胞的细胞质和细胞核中,而OGA和O-GlcNAc蛋白共定位于体外成熟卵母细胞的细胞质中,且相对集中在卵母细胞的皮质区.与对照组相比,BADGP处理组和PUGNAc处理组卵母细胞第一极体排出率((52.8±5.1)％&(60.9±1.9)％vs.(70.8±5.4)％)和体外受精囊胚发育率((9.6±4.9)％&(10.0±5.8)％vs.(21.5±4.3)％)均显著降低(P＜0.05).BADGP 处理显著降低了 OGT 的表达,使卵母细胞的O-GlcNAc修饰水平发生下调,OGA的表达降低;而在PUGNAc处理组中,卵母细胞OGA的表达显著下调,O-GlcNAc修饰水平升高,OGT的蛋白表达显著减少;抑制OGT显著上调己糖胺生物合成途径关键限速酶GFATmRNA的表达,而抑制OGA则显著下调GFAT mRNA的表达;此外,O-GlcNAc修饰水平改变显著上调了葡萄糖调控关键因子TXNIP的表达.研究结果表明,O-GlcNAc修饰水平改变会降低牛卵母细胞体外成熟及发育能力,卵母细胞通过反馈调节OGT、OGA、GFAT以及TXNIP的表达,应对O-GlcNAc修饰水平的波动.