烟酸通过SIRT3/SOD2通路改善老龄小鼠体外成熟的卵母细胞质量

摘要

目的：探究体外成熟（in vitro maturation,IVM）培养液中添加烟酸（niacin,NA）能否改善老龄小鼠卵母细胞质量及其机制。方法：以8周龄C57BL/6J小鼠为年轻对照组，40周龄小鼠为老龄组，取生发泡（germinal vesicle,GV）期卵母细胞，分别添加100、200、300μmol/L NA，观察二细胞和囊胚形成率以确定最适作用浓度。通过第一极体排出（first polar body extrusion,PBE）率、皮质颗粒（cortical granule,CG）分布、纺锤体形态和染色体排列异常比例评估卵母细胞质量。采用免疫荧光分析线粒体膜电位和三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）生成水平来评估线粒体功能；通过检测卵母细胞内和线粒体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平评估氧化应激水平。采用Western blot检测氧化应激相关蛋白：沉默信息调节因子相关酶3(silent information regulator 3,SIRT3)、超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2,SOD2)、乙酰化超氧化物歧化酶2(acetylated superoxide dismutase 2,Ac-SOD2)。结果：IVM培养液中NA浓度200μmol/L时囊胚形成率最高（P <0.05），因此选择该浓度为最适作用浓度。NA可改善老龄小鼠卵母细胞PBE率和CG分布，降低异常纺锤体率和染色体排列异常率，提高线粒体膜电位，提高ATP生成水平，降低卵母细胞和线粒体内ROS水平（P均<0.05）。Western blot结果显示添加NA培养后SIRT3和SOD2蛋白表达显著增加（P均<0.05），而Ac-SOD2蛋白表达显著下降（P <0.05）。结论：IVM培养液中添加200μmol/L NA可通过改善线粒体氧化应激水平以改善老龄小鼠卵母细胞质量，且可能通过SIRT3-SOD2信号通路发挥作用。

关键词

烟酸 / 卵母细胞 / 体外成熟 / 老龄 / 氧化应激