N-乙酰血清素通过颗粒细胞相关的褪黑素信号传导在体外成熟过程中促进猪卵母细胞的核质同步成熟

《BMC Veterinary Research》：N-acetylserotonin promotes synchronized nuclear and cytoplasmic maturation of porcine oocytes through granulosa cell-associated melatonin signaling during in vitro maturation

　　

摘要

背景

核质不同步仍然是限制猪卵母细胞体外成熟（IVM）效率的关键因素。N-乙酰血清素（NAS）是褪黑素生物合成的中间产物，具有抗氧化和线粒体相关的生物活性，但其在猪卵母细胞成熟中的作用尚不清楚。

方法

本研究调查了 NAS 在 IVM 期间对核质同步性的影响，并评估了其与卵丘 - 卵母细胞复合物（COCs）中褪黑素信号的关系。COCs 在不同浓度的 NAS 中进行体外成熟，并通过卵丘扩张、第一极体排出、纺锤体排列、囊胚率、皮质颗粒迁移、氧化还原状态、线粒体功能、细胞骨架组织、穿带突（TZPs）、褪黑素合成以及褪黑素受体信号来评估卵母细胞的成熟质量。

结果

结果显示，10?? M NAS 显著增加了卵丘扩张、皮质颗粒迁移和囊胚率，但对第一极体排出率和纺锤体正常率无显著影响。NAS 通过降低 ROS 水平、增加 GSH 含量和线粒体分布，并上调 SIRT3、ND1 和 COX3 mRNA 水平来改善卵母细胞胞质质量。NAS 降低了线粒体膜电位，而 ATP 含量保持不变。NAS 还增强了细胞骨架组织，且未显著改变凋亡水平。在 COCs 中，NAS 在 IVM 第 30 小时维持了更强的 TZP 信号。在 COCs 中检测到 ASMT、MT1 和 MT2。NAS 促进了 IVM 期间的褪黑素合成，并增加了颗粒细胞中 MT1 和 MT2 mRNA 的表达，而卵母细胞中的受体表达未发生显著变化。褪黑素受体拮抗剂露辛多消除了 NAS 诱导的卵丘扩张增加，并导致第一极体排出呈下降趋势。

结论

这些发现表明，NAS 主要通过 COCs 内的褪黑素相关信号改善猪卵母细胞胞质成熟，从而支持 IVM 期间的核质同步。