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为探究 CSTB 对绵羊卵母细胞体外成熟的影响，研究人员克隆 CSTB 基因片段、分析其表达。结果发现，添加重组 CSTB 可提升卵母细胞发育潜能，干扰其表达则相反。该研究有助于理解 CSTB 在绵羊卵母细胞成熟中的作用机制。
在生命科学的微观世界里，绵羊的繁衍一直是科研人员关注的重点领域。绵羊体外胚胎生产技术，作为加速绵羊育种进程、提高养殖生产效率的关键手段，近年来备受瞩目。这项技术主要包含体外成熟（IVM）、体外受精（IVF）和体外胚胎培养（IVC）三个重要环节，其中体外成熟是获取高质量卵母细胞的基础，直接关系到后续胚胎发育的成败。
然而，在这一技术的发展过程中，仍存在诸多亟待解决的问题。比如，卵母细胞的发育潜能受多种因素影响，如何精准调控这些因素，从而提高卵母细胞的成熟率和发育质量，一直是困扰科研人员的难题。Cystatin B（CSTB）作为一种在多个生理过程中发挥重要作用的蛋白，以往的研究主要集中在人类疾病和肿瘤领域，而其在动物卵母细胞成熟过程中的作用却鲜为人知。在绵羊的世界里，不同直径卵泡中的卵母细胞发育潜能差异明显，小卵泡中的卵母细胞在体外受精后发育能力较弱，大卵泡中的卵母细胞则更易发育至囊胚阶段。同时，研究还发现，在成熟羔羊和成年母羊体外卵母细胞中，CSTB 的表达存在显著差异，低质量羔羊卵母细胞中 CSTB 表达更低。这一系列现象都暗示着，CSTB 极有可能在绵羊卵母细胞的成熟和发育过程中扮演着重要角色，但具体情况如何，还需要深入研究。
为了揭开这个谜团，来自新疆维吾尔自治区畜牧科学院的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们精心设计并开展了一系列实验研究，旨在深入探究 CSTB 在绵羊卵母细胞体外成熟过程中的具体作用。经过不懈努力，研究人员终于得出了一系列重要结论。他们发现，CSTB 是绵羊卵母细胞体外成熟的关键功能分子，它能够通过调节绵羊卵母细胞内的活性氧（ROS）、膜电位和自噬等过程，来调控卵母细胞的发育潜能。这一研究成果意义重大，不仅为我们理解绵羊卵母细胞体外成熟的分子机制提供了全新的视角，也为优化绵羊体外胚胎生产技术、提高绵羊繁殖效率奠定了坚实的理论基础，该研究成果发表在《Animal Reproduction Science》上。
在本次研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过克隆技术获取了 CSTB 基因片段，并对其进行序列分析。其次，采用定量聚合酶链式反应（qPCR）和免疫组织化学（IHC）技术，检测 CSTB 在不同组织和卵巢中的表达情况。最后，通过在体外成熟培养基中添加重组 CSTB 以及干扰 CSTB 表达等实验手段，观察其对绵羊卵母细胞发育潜能的影响。
下面让我们详细了解一下研究的具体结果。
- CSTB 基因克隆与序列分析：研究人员成功克隆出 390bp 的 CSTB cDNA 片段，其中编码序列为 297bp，可编码 98 个氨基酸的蛋白质。通过与其他物种同源蛋白的序列比对发现，绵羊 CSTB 与山羊、牛的同源性高达 98.40%，与猪、马、人的同源性也较高，与小鼠的序列一致性为中度水平。这表明 CSTB 在进化过程中具有一定的保守性。
- CSTB 在绵羊不同组织和卵巢中的表达：qPCR 和免疫组织化学结果显示，CSTB 在绵羊生殖系统的卵巢和子宫等组织中高表达，且在颗粒细胞和卵母细胞中特异性定位。尤其在大腔卵泡和卵泡卵母细胞中，CSTB 的表达水平最高，这进一步暗示了其在卵母细胞发育过程中的重要作用。
- CSTB 对绵羊卵母细胞发育潜能的影响：在体外成熟培养基中添加重组 CSTB，能够显著提高小卵泡卵母细胞的成熟率、卵裂率和囊胚率；相反，干扰 CSTB 表达则会降低卵母细胞的成熟率和发育潜能。这一结果直接证明了 CSTB 对绵羊卵母细胞发育具有重要的正向调控作用。
- CSTB 对卵母细胞内相关指标的影响：进一步研究发现，重组 CSTB 可上调卵母细胞内的线粒体膜电位、ATP 水平以及自噬蛋白 LC3A/LC3B 的表达，同时下调活性氧（ROS）水平；而干扰 CSTB 表达则会使这些指标出现相反的变化趋势。这表明 CSTB 可能通过调节这些细胞内过程，来影响卵母细胞的发育潜能。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：CSTB 在绵羊卵母细胞体外成熟过程中发挥着至关重要的作用。它不仅在卵巢组织中高表达，而且能够通过调节卵母细胞内的氧化应激、膜电位和自噬等过程，显著影响卵母细胞的发育潜能。这一研究成果为深入理解绵羊卵母细胞成熟的分子机制提供了新的方向，同时也为提高绵羊体外胚胎生产效率提供了潜在的干预靶点。在未来的研究中，可以进一步探究 CSTB 发挥作用的具体信号通路，以及如何通过精准调控 CSTB 的表达，更有效地提高绵羊卵母细胞的质量和胚胎发育能力，为绵羊养殖业的发展注入新的活力。
