蘇姜豬初情期啟動基因的發(fā)育性變化及差異顯示研究.pdf

1、初情期是動物首次出現(xiàn)發(fā)情排卵的年齡，是開始獲得繁殖能力的標志。初情期的啟動，是由下丘腦GnRH神經元控制。從目前的研究報道看，初情期啟動的機制實際上是GnRH脈沖式釋放的調控，是非類固醇介導的中樞機制，調控因素包括神經肽、神經遞質、神經類固醇。主要參與調控GnRH釋放的神經肽有鴉片肽、NPY、促生長激素神經肽(Galanin)、促皮質激素釋放激素(CRF)；神經遞質有去甲腎上腺素(NE)、多巴胺、5-羥色胺、褪黑激素、γ氨基丁酸(GAB

2、A)，但其具體調控機制還需進一步研究探討。目前，關于初情期啟動相關基因受體NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb基因的研究報道較少，特別是關于他們對初情期啟動的調控機制幾乎沒有報道。本研究系統(tǒng)的研究初情期啟動相關基因受體NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb基因在下丘腦-垂體-卵巢內的組織定位及其組織發(fā)育性變化，目的是為深入研究探討NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb在初情期啟動中扮演的角色。同時本實驗還采用mRNA差異顯示(mRNADD)

3、技術對豬初情期啟動的關鍵因子做進一步的研究，以篩選與豬初情期啟動相關的重要基因。主要研究結果如下：
　　 1.根據GenBank發(fā)表的序列設計NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb基因特異性引物，采用反轉錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)擴增出NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb基因的部分cDNA序列，擴增產物克隆入pGEM-T easy載體中進行序列測定。結果：與發(fā)表的豬NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb基因序列(NO.AF10

4、6081，NO.DQ459346，NO.AF092422)同源性均為100％，說明所擴增的序列為本實驗所要的，為后續(xù)研究奠定了基礎。
　　 2.用原位雜交技術檢測蘇姜豬母豬初情期前后NPY-Y1 mRNA在下丘腦、垂體和卵巢的分布定位。結果：在蘇姜豬初情期前后下丘腦、垂體和卵巢三種組織中，均檢測到NPY-Y1 mRNA陽性雜交信號。下丘腦的陽性雜交信號主要集中在丘腦室旁核和下丘腦的弓狀核、室旁核、室周核等處；在垂體中分布相對密集

5、；各級卵泡顆粒細胞和內膜細胞中均有陽性雜交信號，間質中也有少量的雜交信號。在三種組織中NPY-Y1 mRNA雜交信號均初情期較弱，初情期前相對較強。結果可以初步證明NPY-Y1在下丘腦-垂體-卵巢軸對雌性生殖的調節(jié)中具有關鍵的調控作用，并且對下丘腦-垂體-卵巢軸具有調控作用。
　　 3.用原位雜交技術檢測蘇姜豬母豬初情期前后GPR54 mRNA在下丘腦、垂體和卵巢的分布定位。結果：在蘇姜豬初情期前后下丘腦、垂體和卵巢三種組織中，

6、均檢測到GPR54 mRNA陽性雜交信號。下丘腦的陽性雜交信號主要集中在弓狀核和腹內側核中，其它區(qū)也有一定的表達；在垂體中分布相對密集；各級卵泡顆粒細胞和內膜細胞中均有陽性雜交信號，間質中也有少量的雜交信號，大卵泡的陽性率明顯高于小卵泡。在三種組織中GPR54 mRNA雜交信號均初情期較強，初情期前相對較弱些。結果可以初步證明GPR54在下丘腦-垂體-卵巢軸對雌性生殖的調節(jié)中具有關鍵的調控作用，并且對下丘腦-垂體-卵巢軸具有調控作用。<

7、br>　　 4.用免疫組織化學的方法測定蘇姜豬母豬初情期前后下丘腦、垂體、卵巢內Ob-Rb的分布及定位。結果：Ob-Rb陽性顆粒廣泛分布于下丘腦，尤其是弓狀核；垂體中Ob-Rb陽性顆粒主要集中于垂體前葉細胞；卵巢中Ob-Rb陽性顆粒出現(xiàn)在各級卵泡的顆粒細胞，而卵母細胞沒有陽性顆粒。結果可以初步證明Ob-Rb在下丘腦-垂體-卵巢軸對雌性生殖的調節(jié)中也具有關鍵的調控作用。
　　 5.用熒光定量PCR技術檢測蘇姜豬初生、60、120

8、、初情期、180日齡五個不同發(fā)育階段的下丘腦、垂體和卵巢三種組織中NPY-Y1、GPR54、Ob-Rb mRNA的表達豐度變化。結果：(1)下丘腦、垂體與卵巢內NPY-Y1 mRNA表達量從初生到初情期表達量逐漸下降，在初情期達到最低，初情期后呈上升趨勢。下丘腦內各個時期NPY-Y1 mRNA表達量均存在顯著差異(P＜0.05)，垂體內120日齡與180日齡之間NPY-Y1 mRNA表達量差異不顯著(P＞0.05)，其它時期NpY-Y1

9、 mRNA表達量均顯著差異(P＜0.05)，卵巢內初情期與180日齡之間NPY-Y1 mRNA表達量差異不顯著(P＞0.05)，其它時期NPY-Y1 mRNA表達量均顯著差異(P＜0.05)。(2)下丘腦、垂體與卵巢內GPR54 mRNA表達量均從初生到初情期表達量逐漸上升，在初情期達到最高，初情期后呈下降趨勢。下丘腦內初情期與初生、180日齡的GPR54 mRNA表達量差異均達到顯著水平(P＜0.05)，垂體內初情期與初生、60日齡、

10、180日齡的GPR54 mRNA表達量差異均達到顯著水平(P＜0.05)，卵巢內初情期與初生、60日齡、120日齡、180日齡的GPR54 mRNA表達量差異均達到顯著水平(P＜0.05)。(3)下丘腦、垂體與卵巢內Ob-Rb mRNA發(fā)育性變化模式與NPY-Y1基本相同，從初生到初情期表達量逐漸下降，在初情期達到最低，初情期后呈上升趨勢。下丘腦內120日齡、初情期與180日齡之間Ob-Rb mRNA表達量差異不顯著(P＞0.05)，其

11、它時期NPY-Y1 mRNA表達量均顯著差異(P＜0.05)，垂體內60日齡與120日齡之間Ob-Rb mRNA表達量差異不顯著(P＞0.05)，其它時期NPY-Y1 mRNA表達量均顯著差異(P＜0.05)，卵巢內初情期與180日齡之間Ob-Rb mRNA表達量差異不顯著(P＞0.05)，其它時期Ob-Rb mRNA表達量均顯著差異(P＜0.05)。結果初步顯示了三種受體在豬下丘腦-垂體-卵巢生殖軸中不同發(fā)育時期的變化，并且證明發(fā)育時

12、期中NPY對GnRH釋放起到是抑制作用，而leptin對GnRH起釋放作用，低劑量的leptin可促進GnRH-LH的分泌，高濃度則抑制其分泌，這為以后的研究提供了可靠的科學數據。
　　 6.采用mRNA差異顯示技術、Reverse Northern技術以及半定量分析技術，對不同發(fā)育時期豬下丘腦差異表達的ESTs進行分離，共得到cDNA差異片斷20條，半定量分析顯示：其中5條差異條帶在出生時呈表達增強相，11條差異條帶在初情期時