获能处理对猪精子质量及泛素对顶体酶抑制剂水平调控的影响

摘要

【目的】探究猪精子体外获能前后顶体酶抑制剂(AI)表达量以及AI的泛素化水平的变化,了解AI与泛素-蛋白酶体系统(UPS)间的联系,为深入研究泛素-蛋白酶体途径(UPP)在猪精子获能过程中的作用提供参考。【方法】选择18~24月龄的成年健康长白公猪,使用手握法采集公猪精液,将一部分精子进行获能处理,一部分作为对照(鲜精),使用计算机辅助精子分析系统(CASA)、低渗肿胀法(HOST)、考马斯亮蓝染色、Western blotting和锌离子(Zn2+)标记检测获能前后精子的动力学参数、质量参数、酪氨酸磷酸化水平和Zn2+含量;Western blotting检测获能前后精子中AI和泛素(Ub)的表达量;免疫荧光法检测AI和Ub在精子中的定位;免疫共沉淀分析AI和Ub的结合情况。【结果】与新鲜精子相比,获能精子动力学参数VSL和BCF极显著升高(P<0.01),获能精子的活力、质膜完整性、顶体膜完整性、活率均极显著降低(P<0.01);获能精子蛋白酪氨酸磷酸化水平极显著升高(P<0.01),Zn2+极显著外流(P<0.01)。Western blotting检测结果表明,与新鲜精子相比,获能精子AI表达量极显著降低(P<0.01),Ub表达量显著升高(P<0.05);免疫荧光结果表明,AI和Ub均定位于精子头部顶体区域;免疫共沉淀分析结果显示,获能精子AI发生了泛素化,在抑制泛素激活酶(E1)后,泛素化的AI极显著减少(P<0.01)。【结论】在猪精子体外获能期间,精子蛋白酪氨酸磷酸化水平极显著提高、泛素化水平增强,且AI被降解,从而释放有活性的顶体酶,为后续精子穿透透明带(ZP)与卵母细胞结合完成受精做准备。