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卵母细胞是动物胚胎工程技术研发的基础,其成熟质量直接影响胚胎工程技术的效率。猪卵母细胞的体外成熟质量显著低于体内成熟,需要进一步完善猪卵母细胞的体外成熟技术体系。磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)与卵泡的募集、卵泡颗粒细胞的增殖、黄体的形成以及卵母细胞的成熟有关,但有关猪卵母细胞成熟的研究较少。为此,本研究初步探究了PI3K/Akt信号通路与猪卵母细胞成熟的关系,以期通过调节PI3K/Akt信号通路提高猪卵母细胞的体外成熟质量。1.探讨了EGF激活PI3K/Akt信号通路对猪卵母细胞体外成熟的影响。结果显示,成熟培养基中添加10 ng/m L的EGF可以显著提高卵丘细胞的扩展(P<0.05),显著提高卵母细胞体外成熟率(P<0.05);孤雌胚胎的2-细胞率、4-细胞率和囊胚率也显著提高(P<0.05)。通过RT-q PCR分析,PI3K/Akt信号通路的激活使GDF9、Akt、CDC2、Cyclin B1和MOS表达水平发生显著上调(P<0.05),P34表达水平发生极显著上调(P<0.01),BMP15表达也发生上调但与对照组相比差异不显著(P>0.05);Western blot检测发现,10 ng/m L EGF可以显著提高p-Akt Thr308磷酸化水平(P<0.05)。2.研究了PI3K/Akt信号通路激活剂PS48对猪卵母细胞体外成熟和卵丘细胞增殖的影响。通过Hoechst33342对不同浓度培养的卵母细胞进行染色后,发现10μM PS48可以显著促进卵母细胞向MII期发育(P<0.05),通过RT-q PCR分析,结果显示,GDF9和BMP15的相对表达量显著降低(P<0.05),MOS和Cyclin B1的表达量极显著升高(P<0.01),Akt和m TOR的表达量显著升高(P<0.05),而CDC2的表达量没有显著差异(P>0.05),Western blot检测显示,10μM的PS48可以显著提高p-Akt Thr308磷酸化水平和Akt蛋白水平(P<0.05)。对卵丘细胞培养和RT-PCR分析发现,10μM PS48可以显著促进卵丘细胞的增殖,提高了卵丘细胞线粒体膜电位(P<0.05),凋亡相关基因BCL2、Caspase3极显著下调(P<0.01),BAX发生显著下调(P<0.05),增殖基因PCNA极显著上调(P<0.01),周期相关基因P27、CDK4差异不显著(P>0.05)。3.探讨了PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002对猪卵母细胞体外成熟的影响。结果显示,50μM LY294002对猪卵丘细胞扩展的抑制作用显著(P<0.05),并能显著抑制卵母细胞的成熟率和2-细胞率(P<0.05),通过RT-q PCR检测发现,GDF9、BMP15、Akt、CDC2、Cyclin B1和P34基因表达发生了极显著下调(P<0.01),Western blot结果显示,Akt和p-Akt Thr308均在卵母细胞中表达,而50μM的LY294002对猪卵母细胞中Akt和p-Akt Thr308均有抑制作用,Akt蛋白表达显著降低(P<0.05),p-Akt Thr308磷酸化水平极显著低于对照组(P<0.01)。综上结果表明,在猪卵母细胞体外成熟培养基中添加10 ng/ml EGF可以显著提高p-Akt Thr308磷酸化水平,并进一步提高卵母细胞成熟率和孤雌激活胚胎发育的能力,成熟培养基中添加10μM的PS48同样可以提高卵母细胞的成熟率。相反,在成熟培养基中添加50μM的PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002,可以抑制卵母细胞的成熟,以及减少了孤雌囊胚细胞数。