糖尿病影响小鼠卵母细胞组蛋白乙酰化的机制

Diabetes is becoming more and more serious and emerge a younger age trend. It causes many adverse effects on reproductive health and even leads to adverse pregnancy outcomes. This may be related to the low oocyte quality. However, how diabetes affects oocyte quality remains unclear. In our preliminary experiments, STZ-induced diabetic mice were used as the research model. The result shows that the acetylation/deacetylation level of six histone H3 and H4 core lysine sites was increased significantly in diabetic mouse oocyte and histone acetylase and histone deacetylase system exhibits expression disorder. In this program, we will further employ Ins2 gene mutation and STZ-induced diabetic mice as the experiment model to ① identify how diabetes would cause abnormal histone acetylation in mouse oocytes. ② explore the effect of advanced glycation end products (AGEs) on histone acetylation and how it ultimately lead to poor oocyte quality. Our study will find out how diabetes affects mouse oocyte quality and this may provide a good theoretical and practical basis to solve problems of diabetes.

糖尿病低龄化现象日趋严重，对生殖健康造成诸多不利影响，甚至导致大量不良妊娠结局，这些都与卵母细胞质量降低有关，但至今关于糖尿病影响卵母细胞质量的机制仍未阐明。我们用STZ诱导的糖尿病模型小鼠进行了前期实验，结果表明：糖尿病小鼠卵母细胞减数分裂成熟过程中组蛋白H3、H4的六个赖氨酸位点的去/乙酰化水平显著升高，组蛋白乙酰化转移酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的表达异常。本项目将以Ins2基因突变和STZ诱导的糖尿病小鼠为实验模型，①找出糖尿病引起小鼠卵母细胞组蛋白乙酰化的异常规律；②探索晚期糖基化终末产物（AGEs）对小鼠卵母细胞组蛋白乙酰化异常的影响及最终导致卵母细胞质量降低的机制。实现从源头上揭示糖尿病影响卵母细胞质量的原因，以期为解决糖尿病患者的生殖问题提供较好的理论依据和实践基础。

糖尿病低龄化现象日趋严重，其对生殖健康造成诸多不利影响，甚至导致大量的不良妊娠结局，这些都与卵母细胞质量降低有关。但此前关于糖尿病影响卵母细胞质量的机制仍未阐明，据此我们研究小组进行了以下研究：.1选取小鼠卵母细胞减数分裂成熟过程中的三个重要的代表性时期进行研究，首先通过细胞免疫荧光染色法直观地观察糖尿病小鼠卵母细胞核心组蛋白上6个关键的赖氨酸位点（H3K9，K14；H4K5，K8，K12，K16）的（去）乙酰化状态，并与对照组做比较。其次通过实时定量PCR的方法比较了实验组和对照组卵母细胞中几个具有代表性的（去）乙酰基转移酶的mRNA相对表达情况。结果显示：糖尿病可能通过影响某些特定的乙酰基转移酶和去乙酰基转移酶的表达而改变了组蛋白尾部一些赖氨酸残基的乙酰化状态。.2 WHAMM（WASP homolog associated with actin, membranes and microtubules）是近来发现的一个微丝成核促进因子。为了进一步研究WHAMM调控减数分裂的机制,我们检测了它在小鼠卵母细胞减数分裂过程中的形态学定位和生物学功能。在小鼠卵母细胞减数分裂的不同阶段，通过免疫荧光技术Nocodazole和Taxol处理以及注射siRNA之后,得到的实验数据证明WHAMM可能通过影响纺锤体的迁移来调节小鼠卵母细胞成熟的不对称胞质分裂。.3以前研究表明，在衰老和糖尿病的女性个体中，丙酮醛和晚期糖基化终末产物的积累可以干扰卵母细胞的发育进而影响卵子的质量。本课题组通过实验证明了白藜芦醇能够缓解丙酮醛对卵母细胞造成的细胞毒性,并证实这种保护作用主要是通过修正细胞内活性氧代谢而实现的。.总之,本课题组通过大量的研究实现了从源头上揭示糖尿病影响卵母细胞质量的原因，以期为解决糖尿病患者的生殖问题提供较好的理论依据和实践基础。