利用小鼠模型研究肥胖症对卵子极性和胚胎发育的影响

Obesity is a major cause of female infertility and sterility. Maternal obesity affects ovulated oocyte number, oocyte maturity and fertilization competence. Previous work showed that obesity altered hormone functions and adipokine expression. However,little is known about the molecular mechanism of how obesity affects oocyte maturation and embryo development. The current project will investigate the influence of obesity on oocyte polarity and related molecular mechanisms as well as embryo development in the induced obesity mouse oocytes and mutant obesity mouse oocytes by microinjection of GFP-tagged mRNA of actin nucleators, time lapse microscopy, immunofluoresence, western blot and real time RT-PCR. We will for the first time report the influence of obesity on mouse oocyte polarity and embryo development, and the findings will provide the support for furthur research of obesity-related reproductive health and the drug selection of obesity therapy.

肥胖症是导致雌性不孕不育的重要因素之一，而雌性肥胖症主要影响卵母细胞的数量、卵母细胞的成熟和受精能力。先前的研究证明肥胖症可能是通过对荷尔蒙含量和脂肪因子的调节来影响卵母细胞成熟，但是到目前为止肥胖症影响卵母细胞成熟和胚胎发育的分子机制了解的并不多。本项目将集中在卵子极性方面，以诱导性肥胖小鼠和突变体缺陷型肥胖症小鼠作为模型，通过显微注射带GFP荧光标签的微丝成核因子mRNA，采用活细胞工作站、免疫荧光、免疫印迹、实时定量PCR等技术深入研究肥胖症对小鼠卵母细胞极性产生和胚胎发育的影响及其分子机制，深入了解肥胖症影响卵母细胞质量的原因，为探索并筛选肥胖症人群的生殖健康治疗药物提供理论基础和支持。

肥胖症被证明能够导致雌性不孕不育，具体表现为受精率下降，早期流产等现象。然而，肥胖对于卵子质量的影响，到现在还并不清楚。本项目我们以诱导性肥胖小鼠和突变体缺陷型肥胖症小鼠作为模型，研究了雌性肥胖症对于饮食诱导的肥胖症小鼠及leptin缺陷的ob/ob肥胖小鼠卵母细胞发育能力，受精和后期胚胎发育的影响。我们的结果发现先天和后天因素导致的肥胖能够降低小鼠卵母细胞的数量及发育能力，同时受精率和胚胎发育也受到影响。纺锤体构型的破坏和微丝骨架分布的异常证实了这一点。肥胖症小鼠的氧化应激水平明显升高，具体表现为DHE和ROS的荧光强度增强。线粒体结构和分布的异常，早期凋亡信号的发现，证明肥胖可能通过影响线粒体功能，进而诱导氧化应激发生，最终导致凋亡。另外，5mC，H3K9和H3K27的水平变化暗示了肥胖影响了DNA和组蛋白甲基化。我们的结果证明先天和后天因素导致的肥胖影响卵子质量，氧化应激导致的早期凋亡，以及表观修饰水平的改变可能是肥胖小鼠卵子发育能力差的原因及机制。