中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所家畜胚胎工程與繁殖科技創新團隊揭示了奶牛產后酮病抑制卵泡發育的作用機制,為預防高產奶牛產后不孕提供了重要參考。相關研究成果發表在《畜牧與生物技術雜志(Journal of Animal Science and Biotechnology)》(IF=6.175)上。
據團隊首席朱化彬研究員介紹,近年來隨著奶牛單產水平不斷提高,奶牛產后需要更多的能量供應乳糖合成,導致越來越多的高產奶牛產后出現能量負平衡,進而誘發酮病,嚴重影響奶牛卵泡發育和繁殖效率。然而,酮病負調控卵泡發育的分子調控機制仍不清楚。
針對上述產業問題,團隊以類固醇激素合成細胞卵泡顆粒細胞為研究對象,發現經2.4毫摩爾/升β-羥基丁酸處理后,卵泡顆粒細胞的線粒體活性氧水平顯著增加。進一步研究發現,β-羥基丁酸處理誘發了卵泡顆粒細胞線粒體結構異常率增加、通透性過渡孔打開、線粒體膜電位降低等功能障礙。線粒體功能障礙進一步觸發Caspase9-3的級聯凋亡反應,造成卵泡顆粒細胞凋亡,類固醇激素合成下降。通過過表達線粒體去乙酰化酶Sirt3,發現線粒體自噬蛋白Beclin-1的表達水平升高,清除了受損的線粒體,進一步揭示了Sirt3-AMPK-mTOR-Beclin-1通路保護卵泡顆粒細胞在β-羥基丁酸應激下免受損傷的作用機制。研究結果為防治酮病奶牛卵泡發育異常提供了新的策略。
牧醫所助理研究員趙善江和博士生鞏建飛為該文章的共同第一作者,朱化彬研究員為通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程重大科研項目、寧夏重點研發計劃、奶牛產業技術體系等項目資助。
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