PCOS候选基因在牛胎儿和成年卵巢体细胞中的表达

Expression of PCOS candidate genes in bovine fetal and adult ovarian somatic cells

作者信息Menghe Liu, Nicole A Bastian, Monica Dwi Hartanti, Katja Hummitzsch, Helen F Irving-Rodgers, Richard A Anderson, Raymond Joseph Rodgers
PMID36346793
发布时间2022-11-01
DOI10.1530/RAF-22-0068

实验完整度

包含细胞分离培养、qRT-PCR表达分析、药物处理实验,但缺乏体内功能验证和机制验证。

主要模型

牛胎儿卵巢GREL细胞 牛胎儿卵巢成纤维细胞 牛成年卵巢成纤维细胞 牛成年卵巢颗粒细胞 牛成年卵巢表面上皮细胞

重点核对

GREL细胞和胎儿成纤维细胞的分离方法(克隆扩增,<200天胎龄) qRT-PCR内参基因(PPIA和RPL32) EGF培养条件(存在或缺失)对胎儿成纤维细胞基因表达的影响 TGFB1处理浓度(5或20 ng/mL)和处理时间(18小时)

摘要

多囊卵巢综合征(PCOS)是一种内分泌代谢性疾病,似乎具有遗传易感性和胎儿起源。胎儿卵巢有两种主要的体细胞类型,先前已证明它们具有不同的细胞起源和不同的形态,并差异表达15个基因。在本研究中,我们通过克隆扩增分离了性腺嵴上皮样(GREL)细胞(n=7)和卵巢胎儿成纤维细胞(n=6)。使用qRT-PCR,我们将PCOS候选基因的表达水平与先前关于整个妊娠期胎儿卵巢中表达水平的数据进行了比较。我们还将这些水平与牛成年卵巢细胞(包括成纤维细胞(n=4)、颗粒细胞(n=5)和表面上皮细胞(n=5))中的水平进行了比较。成年细胞类型在大多数基因的表达上表现出明显差异。在胎儿卵巢细胞中,DENND1A和ERBB3在GREL细胞中显著高表达。HMGA2和TGFB1I1在胎儿成纤维细胞中的表达倾向于高于GREL细胞。其他19个基因在GREL细胞和胎儿成纤维细胞之间没有表现出差异,而FBN3、FSHB、LHCGR、FSHR和ZBTB16在GREL细胞和成纤维细胞中表达非常低。在含EGF的培养基中培养胎儿成纤维细胞,与无EGF的培养基相比,导致NEIL2表达降低,但MAPRE1表达升高。因此,这两种胎儿卵巢体细胞类型大多缺乏PCOS候选基因的差异表达。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
PCOS候选基因在胎儿卵巢两种体细胞类型(GREL细胞和成纤维细胞)中表达是否有差异,以及这些表达与成年卵巢细胞有何不同?
核心机制
文中未明确说明
主要证据
通过qRT-PCR检测25个PCOS候选基因及AR、AMH、TGFB1I1在分离的胎儿和成年卵巢细胞中的表达,发现DENND1A和ERBB3在GREL细胞中高表达,成年细胞类型间多数基因表达差异明显。
研究意义
提示需要更好的体细胞纯化系统来识别PCOS相关基因在体内的表达模式,以全面理解PCOS病因。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

分离胎儿卵巢体细胞

获得纯净的GREL细胞和胎儿成纤维细胞用于基因表达分析

从<200天胎龄的牛胎儿卵巢中消化细胞,通过克隆扩增和机械刮取分离GREL细胞和成纤维细胞

2

分离成年卵巢细胞

比较胎儿和成年细胞中PCOS基因的表达差异

从成年牛卵巢分离成纤维细胞、颗粒细胞和表面上皮细胞

3

检测基因表达

量化PCOS候选基因在不同细胞类型中的mRNA表达水平

提取RNA,逆转录,使用qRT-PCR检测25个PCOS候选基因及AR、AMH、TGFB1I1的表达

4

胎儿成纤维细胞处理

检测不同激素和生长因子对PCOS基因表达的调控作用

用EGF、TGFB1、雌二醇、睾酮等处理胎儿成纤维细胞,检测基因表达变化

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
I型胶原酶Gibco--
脱氧核糖核酸酶ISigma-Aldrich--
DMEM/F12培养基Sigma-AldrichD8900
胎牛血清Sigma-Aldrich--
青霉素Gibco--
硫酸链霉素Gibco15140122
两性霉素BGibco15290-018
人表皮生长因子Sigma-AldrichE9644
Trizol试剂Thermo Fisher Scientific--
RNAqueous微量提取试剂盒Thermo Fisher Scientific--
脱氧核糖核酸酶IPromega Australia/Life Technologies Australia Pty Ltd--
Rotor Gene 6000循环仪Qiagen GmbH--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
胎儿卵巢细胞分离
胎龄(<200天),消化酶浓度(1 mg/mL胶原酶I和50 μg/mL DNase I),培养条件(DMEM/F12含5% FCS、EGF等),克隆筛选时间(第3-4天)
阅读提示:Materials and methods - Isolation of fetal ovarian GREL cells and fibroblasts
成年卵巢细胞分离
成纤维细胞来源(卵巢皮质),颗粒细胞来源(9-12mm健康窦卵泡),表面上皮细胞刮取方法
阅读提示:Materials and methods - Isolation of adult ovarian cells
基因表达检测
qRT-PCR引物序列(见补充表1),内参基因(PPIA和RPL32),循环条件(95°C 15秒,60°C 60秒,40循环)
阅读提示:Materials and methods - RNA isolation, cDNA synthesis and quantitative real-time PCR; Supplementary Table 1
胎儿成纤维细胞处理
EGF存在或缺失,TGFB1浓度(5或20 ng/mL)和处理时间(18小时),其他处理物及浓度(见补充表2)
阅读提示:Materials and methods - Treatment of bovine fetal fibroblasts; Supplementary Table 2