Kilby Gravity 微重力对小鼠卵母细胞细胞骨架蛋白分布和含量的影响

 

微重力对生物体的影响：微重力环境对生物体的早期发育影响尚不完全清楚。

尽管有果蝇、鱼类和蝾螈在太空成功繁殖的证据，但哺乳动物在太空环境下的繁殖面临诸多问题，如小鼠的胚胎在太空飞行中出现流产现象，且在模拟微重力条件下，小鼠胚胎发育也受到负面影响。

细胞骨架的重要性：细胞骨架在卵母细胞的发育中起着关键作用，包括在减数分裂过程中染色体的分离、纺锤体的形成以及细胞分裂时收缩环的形成。细胞骨架的重组可能会影响这些过程，进而影响正常的受精和胚胎发育。

（一）研究方法

实验设计：研究者将BALB/c小鼠分为两组，一组接受标准食物和水，另一组额外接受必需磷脂（Essentiale®forte N，含有至少80%的磷脂酰胆碱）处理6周，剂量为350mg/kg体重。

从这些小鼠中获取的卵母细胞-卵泡细胞复合体（OCCs）被随机分为四组：对照组（c）、模拟微重力组（μg）、接受磷脂处理的对照组（ce）和接受磷脂处理的模拟微重力组（μge）。

模拟微重力：原文作者使用动态双轴回转设计的微重力模拟器，通过在重力场中平均15秒内改变细胞的方向来模拟微重力环境。

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细胞培养和处理：将OCCs在Universal培养基中培养6小时，部分细胞用于mRNA分离，部分用于免疫细胞化学染色。

精子分离和体外受精：从雄性小鼠的尾部附睾中分离精子，用于体外受精。

胚胎发育评估：将受精后的卵母细胞在模拟微重力条件下培养36小时，评估胚胎发育至3细胞阶段的能力。

（二）实验结果

（三）关键结论

细胞骨架重组：模拟微重力导致小鼠卵母细胞中β-actin和乙酰化α-微管蛋白从细胞皮层重新分布到细胞中心，并且微管蛋白同工型的含量下降。这些变化可能影响纺锤体的形成、染色体分离和收缩环的形成，进而影响正常的受精和胚胎发育。

磷脂的保护作用：必需磷脂的处理可以降低细胞胆固醇含量，并抵消模拟微重力对细胞骨架蛋白分布和含量的影响，从而可能保护卵母细胞免受微重力的负面影响，并提高胚胎发育至3细胞阶段的潜力。

胚胎发育的影响：模拟微重力显著降低了胚胎发育至3细胞阶段的数量，而磷脂处理可以避免这种影响，表明磷脂可能对胚胎发育有保护作用。

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