热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响OA北大核心CSTPCD

旨在探究热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响。本研究将卵子置于体外热应激条件下培养(41℃12 h+38.5℃12 h),进行体外成熟(in vitro maturtion, IVM)和体外受精(in vitro fertilization, IVF),检测对照组(38.5℃24 h)和热应激组牛卵子和胚胎的发育能力及表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4和DNA甲基化的修饰水平。本研究还检测了卵子活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,ΔΨm)水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的表达水平。结果表明,热应激处理组卵子成熟率((59.21±4.29)%)、卵裂率((57.78±4.58)%)和囊胚率((22.31±1.67)%)均显著低于对照组((85.10±6.75)%、(78.64±2.46)%、(42.64±1.38)%,P<0.05);热应激组牛卵子及各阶段胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子ΔΨm水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子ROS水平显著高于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子表观遗传修饰相关基因DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、Histone H2A、SMYD3、IGF-2R的mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子发育能力相关基因C-MOS、GDF-9和POU5F1的mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05)。本研究表明,热应激显著降低了牛卵子和胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平,显著降低了牛卵子ΔΨm水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的mRNA表达水平,显著提高了ROS水平,降低了卵子质量。