邹文安
景杰生物/解读
肥胖对女性怀孕和生育有非常重要的影响，不仅会增加不育的风险，也与流产、后代先天性异常的风险增加有关。另外，肥胖还会损害受孕辅助技术的怀孕率。因此，对肥胖的认知显得格外重要。
南京医科大学生殖医学国家重点实验室王强教授课题组在蛋白质组学专业学术期刊Molecular & Cellular Proteomics上发表研究结果。研究人员通过基于质谱的蛋白质组学定量分析肥胖小鼠与正常小鼠卵母细胞中的蛋白组差异，发现肥胖小鼠成熟卵母细胞中TIGAR蛋白的显著减少，使用体外敲低和过表达测定进一步研究了TIGAR在小鼠卵母细胞成熟过程中的作用。 值得注意的是，在高脂饮食小鼠中强制表达TIGAR，不仅可以降低ROS水平，保护肥胖小鼠的卵母细胞免受氧化应激，还能部分防止纺锤体解体和染色体错位，减数分裂缺陷。
母体肥胖会削弱卵母细胞的发育能力，导致减数分裂异常，线粒体功能障碍以及氧化应激。活性氧（ROS）产生的主要来源是线粒体氧化呼吸，并且由电子传递链中的电子释放产生。过高的活性氧水平会对细胞和基因结构造成破坏。本文揭示了TIGAR蛋白对抗肥胖的重要意义：高表达TIGAR可以保护肥胖小鼠的卵母细胞免受氧化应激和减数分裂缺陷，减少肥胖的负面影响。
研究对象：肥胖对生殖影响
样本：小鼠卵母细胞
技术：蛋白组定量
期刊：Molecular & Cellular Proteomics
发表时间：2018.5
1. 小鼠卵母细胞的蛋白组学分析
大量证据表明，母体肥胖对胚胎/后代发育的影响都可归因于卵母细胞内的因素。因此研究人员运用基于质谱的蛋白质组学技术，对卵母细胞进行蛋白质组学分析。一共在卵母细胞中鉴定到1142个蛋白，其中1137个蛋白被定量。采用1.5倍的差异值（P值小于0.05）分析发现有111个蛋白表达有差异。其中，43个蛋白发生上调，68个蛋白发生下调。生物信息学GO富集分析显示，富集在细胞基质的蛋白最多，其次是细胞和、囊泡和线粒体。这些蛋白主要与细胞骨架调节、线粒体调节和氧化还原过程相关。在众多差异蛋白中，研究者最感兴趣的是TIGAR蛋白。
Figure 1 对照组和高脂饮食小鼠卵母细胞蛋白组学分析
2. TIGAR蛋白在高脂饮食小鼠卵母细胞中的缺失
为了研究TIGAR在卵母细胞成熟过程中的作用，研究者检测了TIGAR在不同阶段的亚细胞定位。结果表明，TIGAR主要定位于卵母细胞的细胞质基质。随着卵母细胞进入减数分裂，TIGAR在纺锤体上的浓度会增加。这提示我们TIGAR参与调解减数分裂过程。
Figure 2 高脂饮食小鼠卵母细胞中的TIGAR下调表达
3. TIGAR调控ROS与卵母细胞的自噬息息相关
为了检测TIGAR差异表达导致的ROS水平的变化，进而影响自噬，研究者采用荧光显微镜观察LC3蛋白在细胞中的积累。结果表明，跟对照组相比，敲低TIGAR导致自噬的发生，而过表达TIGAR则显著降低LC3蛋白的积累。这个结果也得到了免疫印迹数据的支持。
Figure 3 TIGAR对ROS的调节与卵母细胞中的自噬反应相关
本文采用了高通量蛋白组学分析结合质谱和生物信息学分析的方法，找出了高脂饮食组小鼠卵母细胞中的差异表达蛋白，鉴定出潜在关键效应因子。蛋白组学分析表明TIGAR蛋白在高脂饮食小鼠卵母细胞中显著下调，并且TIGAR的表达可以降低高脂饮食小鼠卵母细胞中的氧化应激。
另外，本文通过敲低和过表达TIGAR揭示了其对抗肥胖的重要意义：高表达TIGAR可以保护肥胖小鼠的卵母细胞免受氧化应激和减数分裂缺陷，减少肥胖的负面影响。
想了解蛋白组学更多信息，或蛋白质组学与修饰组学领域更多运用，可后台点击行业精选-关键词检索，搜索相关学科热点（如肥胖）。项目方案详情可咨询当地销售或点击景杰生物-在线客服进行沟通咨询！
参考文献：
Haichao Wang, et al., 2018, Loss of TIGAR induces oxidative stress and meiotic defects in oocytes from obese mice, Molecular & Cellular Proteomics.
JCI Insight：组蛋白去乙酰化酶11有望治疗肥胖和糖尿病
精准医学与蛋白组学
海量文献解读
行业前沿报导
关注/投稿
随时享受科技服务