温和冷应激及复温对牦牛卵巢颗粒细胞的影响

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2015.05.008

摘要/Abstract

摘要：

细胞冷应激反应是一个复杂的过程，它包括低温本身的应激阶段和复温后的应激阶段。本研究以牦牛卵巢颗粒细胞为研究对象，利用实时荧光定量PCR、Western blot技术，分析温和冷处理1、5 d及复温1、2、4、8及24 h条件下，细胞内CIRBP、HSP70及P53变化规律。结果显示，细胞在25 ℃培养5 d，然后通过复温至37 ℃，会影响细胞生理状态以及诱导细胞应激反应。 CIRBP的表达量在25 ℃温和冷处理第1天开始上升，并且在复温后24 h左右恢复到正常水平。HSP70的表达量在37 ℃复温培养后逐步上升，复温8 h出现峰值，随后下降。P53 mRNA表达水平在复温培养4 h出现峰值，随后下降，并且其在CIRBP及HSP70 mRNA高表达时，均有明显的下降。结果表明，低温会诱导细胞CIRBP mRNA和蛋白表达水平的上升；HSP70能够被冷应激后的复温诱导；CIRBP和HSP70都具有抗应激损害和细胞凋亡的作用。这些数据将为亚低温和复温在各种研究和治疗领域的应用提供参考。

Abstract:

The cellular effects of hypothermia has been recognized a complex process including a stress response to cold and subsequent rewarming.In this study，real-time fluorescence quantitative PCR and Western blot techniques were used to observe the dynamic expression of CIRBP，HSP70 and P53 in the yak ovarian granulosa cells.Cells were preincubated at 25 ℃ for 1 and 5 d,and rewarmed at 37 ℃ for 1,2,4,8 and 24 h.The results showed that hypothermia and subsequent rewarming affected cell biology and induced a cellular stress response.The expression of CIRBP was increased at 25 ℃ already at day 1 and returned to basal level upon rewarming after 24 h.While the expression of HSP70 was gradually increased upon rewarming at 37 ℃，maximal expression was occurred at 8 h after rewarming and followed by decline.Moreover the maximal expression of P53 was appeared at 4 h after rewarming and followed by a decline.Additionally，the observation that P53 mRNA was significantly decreased，a process that accompanied a maximal expression of CIRBP and HSP70 mRNA，suggested that the expression of CIRBP mRNA and protein was increased upon exposure to hypothermia，and HSP70 was induced upon rewarming.Overall，the CIRBP and HSP70 were shown to play a role in protecting cells from the deleterious effects of stress and apoptosis.These findings would bring new insights into the potential beneficial effects of mild hypothermia and rewarming used in various research and therapeutical fields.

中图分类号:

S823.8⁺5.2

杨琨，张倩，李谷月，潘阳阳，余四九，何俊峰，崔燕. 温和冷应激及复温对牦牛卵巢颗粒细胞的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(5): 738-745.

YANG Kun，ZHANG Qian，LI Gu-yue，PAN Yang-yang，YU Si-jiu，HE Jun-feng，CUI Yan. Effects of Mild Cold Shock Followed by Warming Up at 37 ℃ on the Ovarian Granulosa Cellular Stress Response of the Yak[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2015, 46(5): 738-745.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

链接本文: https://www.xmsyxb.com/CN/10.11843/j.issn.0366-6964.2015.05.008

https://www.xmsyxb.com/CN/Y2015/V46/I5/738

参考文献

［1］AL-FAGEEH M B，MARCHANT R J，CARDEN M J，et al.The cold‐shock response in cultured mammalian cells：Harnessing the response for the improvement of recombinant protein production［J］.Biotechnol Bioeng，2006，93（5）：829-835.
［2］AL-FAGEEH M，SMALES C.Control and regulation of the cellular responses to cold shock：the responses in yeast and mammalian systems［J］.Biochem J，2006，397：247-259.
［3］ROOBOL A，CARDEN M J，NEWSAM R J，et al.Biochemical insights into the mechanisms central to the response of mammalian cells to cold stress and subsequent rewarming［J］.Febs J，2009，276（1）：286-302.
［4］FUJITA J.Cold shock response in mammalian cells［J］.J Mol Microb Biotech，1999，1（2）：243-255.
［5］LIU A Y，BIAN H，HUANG L E，et al.Transient cold shock induces the heat shock response upon recovery at 37 degrees C in human cells［J］.J Biol Chem，1994，269（20）：14768-14775.
［6］ERMOLENKO D N，MAKHATADZE G I.Bacterial cold-shock proteins［J］.Cmls-Cell Mol Life Sci，2002，59（11）：1902-1913.
［7］DRESIOS J，ASCHRAFI A，OWENS G C，et al.Cold stress-induced protein Rbm3 binds 60S ribosomal subunits，alters microRNA levels，and enhances global protein synthesis［J］.P Natl Acad Sci USA，2005，102（6）：1865-1870.
［8］ARS E，SERRA E，DE LA LUNA S，et al.Cold shock induces the insertion of a cryptic exon in the neurofibromatosis type 1（NF1） mRNA［J］.Nucleic Acids Res，2000，28（6）：1307-1312.
［9］PLESOFSKY N，BRAMBL R.Glucose metabolism in Neurospora is altered by heat shock and by disruption of HSP30［J］.Bba-Mol Cell Res，1999，1449（1）：73-82.
［10］SONNA L A，FUJITA J，GAFFIN S L，et al.Invited review：effects of heat and cold stress on mammalian gene expression［J］.J Appl Physiol，2002，92（4）：1725-1742.
［11］SHAPIRO I M，LUBENNIKOVA E I.Population kinetics of cells in tissue culture incubated at low temperature［J］.Exp Cell Res，1968，49（2）：305-316.
［12］CREAGH E M，SHEEHAN D，COTTER T G.Heat shock proteins-modulators of apoptosis in tumour cells［J］.Leukemia，2000，14（7）：1161-1173.
［13］LADOMERY M.Problems and paradigms：Multifunctional proteins suggest connections between transcriptional and post‐transcriptional processes［J］.Bioessays，1997，19（10）：903-909.
［14］JIAN Z，LI K，LIU L，et al.Heme oxygenase-1 protects human melanocytes from H₂O₂-induced oxidative stress via the Nrf2-ARE pathway［J］.J Invest Dermatol，2011，131（7）：1420-1427.
［15］FUJITA J.Cold shock response in mammalian cells［J］.J Mol Microb Biotech，1999，1（2）：243-255.
［16］MOLLEREAU B，MA D.The P53 control of apoptosis and proliferation：lessons from Drosophila［J］.Apoptosis，2014，19（10）：1421-1429.
［17］GOTTLIEB T M，OREN M.P53 and apoptosis［J］.Semin Cancer Biol，1998，8（5）：359-368.
［18］HUNT L，HACKER D L，GROSJEAN F，et al.Low-temperature pausing of cultivated mammalian cells［J］.Biotechnol Bioeng，2005，89（2）：157-163.
［19］CALONI F，RANZENIGO G，CREMONESI F，et al.Effects of a trichothecene，T-2 toxin，on proliferation and steroid production by porcine granulosa cells［J］.Toxicon，2009，54（3）：337-344.
［20］WU J，WANG Y，XIAO W，et al.Assessment of recombinant porcine follicle-stimulating hormone receptor using a novel polyclonal ectodomain antibody［J］.Endocr Res，2004，30（2）：269-285.
［21］TARU SHARMA G，DUBEY P K，SAI KUMAR G.Localization and expression of follicle‐stimulating hormone receptor gene in buffalo（Bubalus bubalis） Pre-antral follicles［J］.Reprod Domest Anim，2011，46（1）：114-120.
［22］BURDON R H.Temperature and animal cell protein synthesis［C］.Symp Soc Exp Biol，1986，41：113-133.
［23］AL-FAGEEH M B，SMALES C M.Cold-inducible RNA binding protein（CIRBP） expression is modulated by alternative mRNAs［J］.RNA，2009，15（6）：1164-1176.
［24］NISHIYAMA H，ITOH K，KANEKO Y，et al.A glycine-rich RNA-binding protein mediating cold-inducible suppression of mammalian cell growth［J］.J Cell Biol，1997a，137（4）：899-908.
［25］NISHIYAMA H，HIGASHITSUJI H，YOKOI H，et al.Cloning and characterization of human CIRBP（cold-inducible RNA-binding protein） cDNA and chromosomal assignment of the gene［J］.Gene，1997b，204（1）：115-120.
［26］LAIOS E，REBEYKA I M，PRODY C A.Characterization of cold-induced heat shock protein expression in neonatal rat cardiomyocytes［J］.Mol Cell Biochem，1997，173（1-2）：153-159.
［27］OHTSUBO T，WANG X，TAKAHASHI A，et al.P53-dependent induction of WAF1 by a low-pH culture condition in human glioblastoma cells［J］.Cancer Res，1997，57（18）：3910-3913.
［28］GREGORY C D，MILNER A E.Regulation of cell survival in burkitt lymphoma：Implications from studies of apoptosis following cold‐shock treatment［J］.Int J Cancer，1994，57（3）：419-426.
［29］GUEDEZ L，STETLER-STEVENSON W G，WOLFF L，et al.In vitro suppression of programmed cell death of B cells by tissue inhibitor of metalloproteinases-1［J］.J Clin Invest，1998，102（11）：2002.

[1]	阿果约达, 熊显荣, 王艳, 杨显英, 韩杰, 王斌, 李键. 犏牛雄性不育相关lncRNA的鉴定与分析[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(3): 551-561.
[2]	方莉莉, 杨金芳, 荆海霞, 俞红贤, 张勤文, 李莉, 魏青, 王昕玥, 李凤, 陈勇豪, 杨玉莹, 李广祯. 雌激素受体在泌乳中期和静止期牦牛乳腺组织内的分布与表达[J]. 畜牧兽医学报, 2019, 50(1): 211-217.
[3]	韩杰, 熊显荣, 王艳, 杨显英, 阿果约达, 黄向月, 李键. 牦牛KDM1A基因克隆及其在不同发育时期睾丸中的表达规律[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(12): 2777-2785.
[4]	唐朋, 凌笑笑, 贾聪俊, 梁春年, 吴晓云, 王宏博, 褚敏, 阎萍. 牦牛鲜精与冻精HSP70表达差异比较研究[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(11): 2514-2520.
[5]	唐朋, 凌笑笑, 高泽成, 贾聪俊, 梁春年, 吴晓云, 褚敏, 阎萍. 不同毛色牦牛皮肤组织学观察及MC1R基因功能验证[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(7): 1377-1386.
[6]	马俊兴, 何俊峰, 崔燕, 张倩, 刘鹏刚. LRP6和VEGFR2在牦牛肺的分布[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(7): 1550-1557.
[7]	蒲思颖, 郑杰, 杨远潇, 王琴, 杨绕芬, 字向东. 牦牛新鲜囊胚与玻璃化冻融囊胚转录组的比较分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(4): 709-717.
[8]	蔡雯祎, 熊显荣, 陈通, 杨显英, 韩杰, 阿果约达, 李键. KDM2B基因克隆及其在牦牛组织和卵母细胞减数分裂过程中的表达研究[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(3): 534-541.
[9]	韩杰, 熊显荣, 蔡雯祎, 杨显英, 阿果约达, 张燕红, 李键. 牦牛KDM4A基因克隆、组织表达谱及其在卵母细胞和颗粒细胞中的表达[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(2): 291-299.
[10]	王亚营, 潘阳阳, 叶小琳, 李谷月, 何翃闳, 王萌, 樊江峰, 崔燕, 余四九. 牦牛Cyclin D1基因的克隆及IGF-I对其在睾丸支持细胞表达的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(2): 310-317.
[11]	字向东, 刘霜, 夏威, 熊显荣, 黄林, 张正帆, 李志雄, 李键, 钟金城, 王利, 朱江江. 犏牛体外受精胚胎的发育转录组分析[J]. 畜牧兽医学报, 2018, 49(1): 92-101.
[12]	郑杰, 蒲思颖, 杨远潇, 王琴, 杨绕芬, 字向东. 基于高通量测序的犏牛囊胚玻璃化冷冻损伤机制研究[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(10): 1871-1881.
[13]	王玉恒, 徐业芬, 牛家强, 王宏辉, 索朗斯珠, 强巴央宗, 张德成, 郭敏, 程玲华. 牦牛Smad 4基因mRNA组织表达谱及其miRNAs初步研究[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(10): 1882-1891.
[14]	潘阳阳, 王萌, 余四九, 崔燕, 何俊峰. EGF对牦牛冻精运动性能、细胞凋亡和IVF胚胎发育潜力的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(5): 854-862.
[15]	赵天，李谷月，潘阳阳，李月琴，陈平，温泽星，崔燕，余四九. Oct 4 在牦牛卵母细胞及早期胚胎发育过程中的表达[J]. 畜牧兽医学报, 2017, 48(3): 577-584.