一、文章相关信息
JASB
Full Title: The walnut-derived peptide TW-7 improves mouse parthenogenetic embryo development of vitrified MII oocytes potentially by promoting histone lactylation
中文标题：核桃衍生肽TW-7通过促进组蛋白乳酸化提高玻璃化冷冻小鼠MII期卵母细胞孤雌胚胎的发育潜能
作者：魏耀宗，潘波，秦建鹏，曹倍嘉，吕添祎，叶疆凤，宁澳，杜昆霖，陈向毅，邹舒琪，臧胜芹，宋天增，余国志，梁秋霞*，周光斌*
中文关键词：组蛋白乳酸化、卵母细胞、TW-7、玻璃化冷冻、合子基因组的激活
单位：四川农业大学动物科技学院、四川农业大学生命科学学院、西藏农牧科学院畜牧兽医研究所
文章链接：
https://jasbsci.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40104-024-01045-0
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二、中文摘要
JASB
近年来，卵母细胞超低温冷冻保存技术已成功应用于生殖医学、动物遗传育种及种质资源保存等领域。然而，冷冻后的卵母细胞囊胚发育率明显降低，严重限制其商业化应用。超低温冷冻后卵母细胞活性氧（reactive oxygen species，ROS）的显著上升被认为是抑制冷冻卵母细胞发育潜力的重要因素之一。然而，ROS究竟如何影响卵母细胞发育潜力？添加抗氧化剂能否缓解冷冻诱导的卵母细胞/胚胎的氧化应激，进而促进卵母细胞发育？为回答上述问题，研究者以小鼠作为模式生物，采用单细胞转录组、免疫荧光、免疫印迹等方法，探究了玻璃化冷冻对小鼠卵母细胞孤雌胚胎发育的影响及外源添加抗氧化剂TW-7在此过程中的作用及相关机制。研究表明，玻璃化冷冻导致ROS水平的异常升高，抑制了合子组蛋白乳酸化，进而阻碍胚胎发育，而新型抗氧化剂TW-7能有效缓解玻璃化冷冻引起的卵母细胞ROS水平的升高，促进胚胎的发育。
研究者发现，MⅡ期卵母细胞玻璃化冷冻会明显延长孤雌激活胚胎原核形成时间，降低2-细胞胚胎、4-细胞胚胎及囊胚发育率。进一步研究发现，卵母细胞玻璃化冷冻显著抑制了孤雌合子新生转录本生成、G1/S期转换及次要合子基因组的激活（minor zygotic genome activation，minor ZGA）。
组蛋白乳酸化是新近发现的一种表观遗传修饰方式，可参与调控小鼠和人胚胎发育。实验中我们发现，卵母细胞玻璃化冷冻会显著降低孤雌合子整体乳酸化水平（Pankla）和特定位点乳酸化水平（H4K12la），这可能与冷冻造成的乳酸化修饰相关蛋白LDHA、LDHB及EP300表达水平下调有关。在孤雌胚胎体外培养过程中添加Lactate（乳酸化修饰激动剂）可提高玻璃化冷冻小鼠孤雌激活卵母细胞2-细胞和4-细胞胚胎发育率。
为探讨冷冻小鼠孤雌激活胚胎组蛋白乳酸化水平下降与ROS水平的升高是否有关，我们体外构建了卵母细胞的氧化应激模型。结果显示，H2O2处理后的卵母细胞孤雌合子LDHA、LDHB、EP300蛋白水平和组蛋白乳酸化水平（Pankla和H4K12la）均显著下降，这表明玻璃化冷冻可能是通过诱导氧化应激抑制孤雌合子组蛋白乳酸化水平。
而且，我们发现在培养体系中添加25 μmol/L的TW-7可显著缓解玻璃化冷冻小鼠孤雌合子的氧化应激，提高组蛋白乳酸化水平，促进G1/S期转化和minor ZGA，进而提高胚胎的发育率。
三、团队负责人信息
JASB
周光斌，四川农业大学三级教授，博士生导师。中国畜牧兽医学会动物繁殖学分会常务理事，四川省海外高层次留学人才。主要从事动物卵母细胞超低温冷冻与发育的研究，该技术已用于西南珍稀濒危牛羊种质资源基因库的构建。主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划项目课题、转基因生物新品种培育重大专项课题及省部级以上项目10余项，在Journal of Animal Science and Biotechnology、Theriogenology、中国兽医学报等国内外期刊上发表动物配子与胚胎超低温冷冻类论文70余篇，申请发明专利6件，合作主编《动物配子与胚胎冷冻保存原理及应用》专著1部，合作主编《动物繁殖学》教材1部，参编国家级规划教材1部。
近期代表性论文：
[1] Lv T, Cao B, Qin J, Wei Y, Pan B, Ye J*, Zhou G*. Melatonin promotes parthenogenetic development of vitrified-warmed mouse MII oocytes, potentially by reducing oxidative stress through SIRT1. Theriogenology. 2023; 208:132-141.
[2] Cao B, Qin J, Pan B, Qazi IH, Ye J, Fang Y*, Zhou G*. Oxidative stress and oocyte cryopreservation: recent advances in mitigation strategies involving antioxidants. Cells. 2022; 11(22):3573.
[3] Yang J, Guo S, Pan B, Qazi IH, Qin J, Zang S, Han H, Meng Q, Zhou G*. Melatonin promotes in vitro maturation of vitrified-warmed mouse GV oocytes potentially by modulating MAD2 protein expression of SAC component through MTRs. Cryobiology. 2021; 102:82-91.
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