Особенности свободно‑радикального статуса фолликулярной жидкости кобыл в процессе фолликулогенеза
Аннотация
Обоснование. Созревание половых клеток – сложный и многоуровневый процесс. Для повышения эффективности вспомогательных репродуктивных технологий у лошадей необходимо детальное исследование механизмов регуляции фолликулогенеза.
Цель. Прижизненное изучение состояния свободно-радикального статуса и уровня транскрипционных факторов, регулирующих антиоксидантную систему защиты, в фолликулярной жидкости (ФЖ) кобыл позднего переходного периода и сезона половой цикличности.
Материалы и методы. Исследование выполнено на кобылах, помесных тяжеловозных, верховых и вятской пород, 6-12 лет в весеннем переходном периоде и периоде нормальной половой цикличности. Были сформированы 4 группы фолликулов: крупные (≥31мм) фолликулы в весенний переходный период, без признаков лютеинизации (группа 1) и с признаками лютеинизации (группа 2); крупные эстральные фолликулы (>35 мм) в овуляторный период без гормональной обработки (группа 3) и с гормональной обработкой (группа 4). Фотометрическими методами в ФЖ определяли – концентрация продуктов перекисного окисления липидов – ТБК-реактивных продуктов и продуктов окисления белков – карбонильных производных белков; активность антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы и уровня эндогенного антиоксидантна глутатиона. Методом вестер-блот анализировали относительное количество белков Nrf2, HIF-1a, VEGF и NfkB.
Результаты. В фолликулах группы 3 концентрация ТБК-реактивных продуктов и карбонильных производных белков существенно увеличивалась и превышала значения групп 1, 2 и 4. Содержание небелковых SH-групп, достигало максимального уровня в ФЖ в группе 4, превышая показатели 1 и 3 группы. Активность супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы достоверно увеличивались в 4 группе относительно группы 1. Уровень Nrf2 повышался в ФЖ 4 группы, HIF1α – 2 и 3 группах, NfkB и VEGFA – во 2 группе.
Заключение. Рост фолликула и подготовка его к овуляции у циклирующих кобыл в летний период сопровождается развитием окислительного стресса, что приводит к активации редоксчувствительного фактора Nrf2, c последующим повышением активности антиоксидантных ферментов супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы и уровня эндогенного антиоксидантна глутатиона. Для крупных фолликулов с признаками лютеинизации в весенний переходный периода в ФЖ характерно повышение уровня VEGF и NfkB, что может отражать развитие локальной гипоксии и воспаления и обуславливать развитие фолликула по пути лютеинизации без овуляции.
Информация о спонсорстве. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-16-00226).
EDN: KUSCMT
Скачивания
Литература
Березина, Д. А., Кудрявцева, Е. В., & Гаврилов, И. В. (2023). Роль окислительного стресса в женской репродуктивной системе: обзор литературы. Пермский медицинский журнал, 4, 62–72. https://doi.org/10.17816/pmj40462-72. EDN: https://elibrary.ru/CUJHQS
Костюк, В. А., Потапович, А. И., & Ковалева, Ж. В. (1990). Простой и чувствительный метод определения активности супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцитина. Вопросы медицинской химии, 36, 88–91. EDN: https://elibrary.ru/SCXIZD
Ланкин, В. З., & Гуревич, С. М. (1976). Ингибирование переокисления липидов и детоксикация липоперекисей защитными ферментативными системами (супероксиддисмутаза, глутатион пероксидаза, глутатион редуктаза) при экспериментальном злокачественном росте. Доклады Академии наук СССР, 226, 705–708.
Лебедева, Л. Ф. (2012). Физиологическая и ультразвуковая характеристика нормального эстрального цикла кобыл. Коневодство и конный спорт, 1, 16–18. EDN: https://elibrary.ru/OXNIUV
Ляхович, В. В., Вавилин, В. А., Зенков, Н. К., & Меньщикова, Е. Б. (2006). Активная защита при окислительном стрессе. Антиоксидант респонсивный элемент. Биохимия, 71, 1183–1198. EDN: https://elibrary.ru/HVAEEX
Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Analytical Biochemistry, 72, 248–254.
Collins, A., Palmer, E., Bézard, J., Burke, J., Duchamp, G., & Buckley, T. (1997). A comparison of the biochemical composition of equine follicular fluid and serum at four different stages of the follicular cycle. Equine Veterinary Journal Supplement, 25, 12–16.
Ellman, G. L. (1959). Tissue sulfhydryl groups. Archives of Biochemistry and Biophysics, 82, 70–77.
Fu, X., Shi, L., Liu, P., Jiao, Y., Guo, S., Chen, Q., Zheng, Q., Chen, X., & Wang, Y. (2023). Expression and clinical significance of HIF 1α in follicular fluid and granulosa cells in infertile PCOS patients. Reproductive Sciences, 30, 2263–2274. https://doi.org/10.1007/s43032-022-01135-2. EDN: https://elibrary.ru/ELENTM
Galli, C., Duchi, R., Colleoni, S., Lagutina, I., & Lazzari, G. (2014). Ovum pick up, intracytoplasmic sperm injection and somatic cell nuclear transfer in cattle, buffalo and horses: from the research laboratory to clinical practice. Theriogenology, 81, 138–151.
Gloire, G., & Piette, J. (2009). Redox regulation of nuclear post translational modifications during NF kappaB activation. Antioxidants & Redox Signaling, 11, 2209–2222.
Gomard, T., Michaud, H. A., Tempé, D., Thiolon, K., & Pelegrin, M., Piechaczyk, M. (2010). An NF kappaB dependent role for JunB in the induction of proinflammatory cytokines in LPS activated bone marrow derived dendritic cells. PLOS ONE, 8, e9585.
Hajam, Y. A., Rani, R., Ganie, S. Y., Sheikh, T. A., Javaid, D., Qadri, S. S., Pramodh, S., Alsulimani, A., Alkhanani, M. F., Harakeh, S., Hussain, A., Haque, S., & Reshi, M. S. (2022). Oxidative stress in human pathology and aging: molecular mechanisms and perspectives. Cells, 11, 552. https://doi.org/10.3390/cells11030552. EDN: https://elibrary.ru/CJVEAV
Hinrichs, K. (2 prepared to be used in a sentence2018). Assisted reproductive techniques in mares. Reproduction in Domestic Animals, 53, 4–13.
Hyde, K. A., Aguiar, F. L. N., Alves, B. G., Alves, K. A., Gastal, G. D. A., Gastal, M. O., & Gastal, E. L. (2022). Preantral follicle population and distribution in the horse ovary. Reproduction and Fertility, 3, 90–102. https://doi.org/10.1530/raf-21-0100. EDN: https://elibrary.ru/XKLDII
Kang, K. A., & Hyun, J. W. (2017). Oxidative stress, Nrf2, and epigenetic modification contribute to anticancer drug resistance. Toxicological Research, 33, 1–5.
Luciano, A. M., Goudet, G., Perazzoli, F., Lahuec, C., & Gérard, N. (2006). Glutathione content and glutathione peroxidase expression in in vivo and in vitro matured equine oocytes. Molecular Reproduction and Development, 73, 658–666.
Mihara, M., Uchiyama, M., & Fukazawa, K. (1980). Thiobarbituric acid value on fresh homogenate of rat as a parameter of lipid peroxidation in aging, CCL intoxication and vitamin E deficiency. Biochemical Medicine, 23, 302–311.
Mohammed, A. A., Al Suwaiegh, S., & Al Shaheen, T. (2019). Effects of follicular fluid components on oocyte maturation and embryo development in vivo and in vitro. Advances in Animal and Veterinary Sciences, 7, 346–355.
Murakami, K., Kotani, Y., Nakai, H., & Matsumura, N. (2020). Endometriosis associated ovarian cancer: the origin and targeted therapy. Cancers (Basel), 12(6), 1676.
Park, J. Y., Chung, T. W., Jeong, Y. J., Kwak, C. H., Ha, S. H., Kwon, K. M., Abekura, F., Cho, S. H., Lee, Y. C., Ha, K. T., Magae, J., Chang, Y. C., & Kim, C. H. (2017). Ascofuranone inhibits lipopolysaccharide induced inflammatory response via NF kappaB and AP 1, p ERK, TNF α, IL 6 and IL 1β in RAW 264.7 macrophages. PLOS ONE, 12, e0171322.
Semenza, G. L. (2009). Regulation of oxygen homeostasis by hypoxia inducible factor 1. Physiology (Bethesda), 24, 97–106. https://doi.org/10.1152/physiol.00045.2008. EDN: https://elibrary.ru/TBLBWG
Tang, Z., Xu, R., Zhang, Z., Shi, C., Zhang, Y., Yang, H., Lin, Q., Liu, Y., Lin, F., Geng, B., & Wang, Z. (2021). HIF 1α protects granulosa cells from hypoxia induced apoptosis during follicular development by inducing autophagy. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9, 1–12. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.631016. EDN: https://elibrary.ru/QXOZWG
Tatemoto, H., Muto, N., Sunagawa, I., Shinjo, A., & Nakada, T. (2004). Protection of porcine oocytes against cell damage caused by oxidative stress during in vitro maturation: role of superoxide dismutase activity in porcine follicular fluid. Biology of Reproduction, 71, 1150–1157.
Tucker, K. E., Cleaver, B. D., & Sharp, D. C. (1993). Does resumption of follicular estradiol synthesis during vernal transition in mares involve a shift in steroidogenic pathways? Journal of Biological Reproduction, 1, 519.
Watson, E. D., Thomassen, R., Steele, M., Heald, M., Leask, R., Groome, N. P., & Riley, S. C. (2002). Concentrations of inhibin, progesterone and oestradiol in fluid from dominant and subordinate follicles from mares during spring transition and the breeding season. Journal of Animal Reproduction Science, 74, 55–67.
Weber, D., Davies, M. J., & Grune, T. (2015). Determination of protein carbonyls in plasma, cell extracts, tissue homogenates, isolated proteins: focus on sample preparation and derivatization conditions. Redox Biology, 5, 367–380. https://doi.org/10.1016/j.redox.2015.06.005. EDN: https://elibrary.ru/UOUOQP
References
Berezina, D. A., Kudryavtseva, E. V., & Gavrilov, I. V. (2023). The role of oxidative stress in the female reproductive system: a literature review. Perm Medical Journal, 4, 62–72. https://doi.org/10.17816/pmj40462-72. EDN: https://elibrary.ru/CUJHQS
Kostyuk, V. A., Potapovich, A. I., & Kovaleva, Zh. V. (1990). A simple and sensitive method for determining superoxide dismutase activity based on the oxidation reaction of quercetin. Questions of Medical Chemistry, 36, 88–91. EDN: https://elibrary.ru/SCXIZD
Lankin, V. Z., & Gurevich, S. M. (1976). Inhibition of lipid peroxidation and detoxification of lipid peroxides by protective enzymatic systems (superoxide dismutase, glutathione peroxidase, glutathione reductase) in experimental malignant growth. Reports of the Academy of Sciences of the USSR, 226, 705–708.
Lebedeva, L. F. (2012). Physiological and ultrasound characteristics of the normal estrous cycle in mares. Horse Breeding and Equestrian Sports, 1, 16–18. EDN: https://elibrary.ru/OXNIUV
Lyakhovich, V. V., Vavilin, V. A., Zenkov, N. K., & Menshchikova, E. B. (2006). Active defense under oxidative stress. Antioxidant response element. Biochemistry, 71, 1183–1198. EDN: https://elibrary.ru/HVAEEX
Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Analytical Biochemistry, 72, 248–254.
Collins, A., Palmer, E., Bézard, J., Burke, J., Duchamp, G., & Buckley, T. (1997). A comparison of the biochemical composition of equine follicular fluid and serum at four different stages of the follicular cycle. Equine Veterinary Journal Supplement, 25, 12–16.
Ellman, G. L. (1959). Tissue sulfhydryl groups. Archives of Biochemistry and Biophysics, 82, 70–77.
Fu, X., Shi, L., Liu, P., Jiao, Y., Guo, S., Chen, Q., Zheng, Q., Chen, X., & Wang, Y. (2023). Expression and clinical significance of HIF 1α in follicular fluid and granulosa cells in infertile PCOS patients. Reproductive Sciences, 30, 2263–2274. https://doi.org/10.1007/s43032-022-01135-2. EDN: https://elibrary.ru/ELENTM
Galli, C., Duchi, R., Colleoni, S., Lagutina, I., & Lazzari, G. (2014). Ovum pick up, intracytoplasmic sperm injection and somatic cell nuclear transfer in cattle, buffalo and horses: from the research laboratory to clinical practice. Theriogenology, 81, 138–151.
Gloire, G., & Piette, J. (2009). Redox regulation of nuclear post translational modifications during NF kappaB activation. Antioxidants & Redox Signaling, 11, 2209–2222.
Gomard, T., Michaud, H. A., Tempé, D., Thiolon, K., & Pelegrin, M., Piechaczyk, M. (2010). An NF kappaB dependent role for JunB in the induction of proinflammatory cytokines in LPS activated bone marrow derived dendritic cells. PLOS ONE, 8, e9585.
Hajam, Y. A., Rani, R., Ganie, S. Y., Sheikh, T. A., Javaid, D., Qadri, S. S., Pramodh, S., Alsulimani, A., Alkhanani, M. F., Harakeh, S., Hussain, A., Haque, S., & Reshi, M. S. (2022). Oxidative stress in human pathology and aging: molecular mechanisms and perspectives. Cells, 11, 552. https://doi.org/10.3390/cells11030552. EDN: https://elibrary.ru/CJVEAV
Hinrichs, K. (2 prepared to be used in a sentence2018). Assisted reproductive techniques in mares. Reproduction in Domestic Animals, 53, 4–13.
Hyde, K. A., Aguiar, F. L. N., Alves, B. G., Alves, K. A., Gastal, G. D. A., Gastal, M. O., & Gastal, E. L. (2022). Preantral follicle population and distribution in the horse ovary. Reproduction and Fertility, 3, 90–102. https://doi.org/10.1530/raf-21-0100. EDN: https://elibrary.ru/XKLDII
Kang, K. A., & Hyun, J. W. (2017). Oxidative stress, Nrf2, and epigenetic modification contribute to anticancer drug resistance. Toxicological Research, 33, 1–5.
Luciano, A. M., Goudet, G., Perazzoli, F., Lahuec, C., & Gérard, N. (2006). Glutathione content and glutathione peroxidase expression in in vivo and in vitro matured equine oocytes. Molecular Reproduction and Development, 73, 658–666.
Mihara, M., Uchiyama, M., & Fukazawa, K. (1980). Thiobarbituric acid value on fresh homogenate of rat as a parameter of lipid peroxidation in aging, CCL intoxication and vitamin E deficiency. Biochemical Medicine, 23, 302–311.
Mohammed, A. A., Al Suwaiegh, S., & Al Shaheen, T. (2019). Effects of follicular fluid components on oocyte maturation and embryo development in vivo and in vitro. Advances in Animal and Veterinary Sciences, 7, 346–355.
Murakami, K., Kotani, Y., Nakai, H., & Matsumura, N. (2020). Endometriosis associated ovarian cancer: the origin and targeted therapy. Cancers (Basel), 12(6), 1676.
Park, J. Y., Chung, T. W., Jeong, Y. J., Kwak, C. H., Ha, S. H., Kwon, K. M., Abekura, F., Cho, S. H., Lee, Y. C., Ha, K. T., Magae, J., Chang, Y. C., & Kim, C. H. (2017). Ascofuranone inhibits lipopolysaccharide induced inflammatory response via NF kappaB and AP 1, p ERK, TNF α, IL 6 and IL 1β in RAW 264.7 macrophages. PLOS ONE, 12, e0171322.
Semenza, G. L. (2009). Regulation of oxygen homeostasis by hypoxia inducible factor 1. Physiology (Bethesda), 24, 97–106. https://doi.org/10.1152/physiol.00045.2008. EDN: https://elibrary.ru/TBLBWG
Tang, Z., Xu, R., Zhang, Z., Shi, C., Zhang, Y., Yang, H., Lin, Q., Liu, Y., Lin, F., Geng, B., & Wang, Z. (2021). HIF 1α protects granulosa cells from hypoxia induced apoptosis during follicular development by inducing autophagy. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9, 1–12. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.631016. EDN: https://elibrary.ru/QXOZWG
Tatemoto, H., Muto, N., Sunagawa, I., Shinjo, A., & Nakada, T. (2004). Protection of porcine oocytes against cell damage caused by oxidative stress during in vitro maturation: role of superoxide dismutase activity in porcine follicular fluid. Biology of Reproduction, 71, 1150–1157.
Tucker, K. E., Cleaver, B. D., & Sharp, D. C. (1993). Does resumption of follicular estradiol synthesis during vernal transition in mares involve a shift in steroidogenic pathways? Journal of Biological Reproduction, 1, 519.
Watson, E. D., Thomassen, R., Steele, M., Heald, M., Leask, R., Groome, N. P., & Riley, S. C. (2002). Concentrations of inhibin, progesterone and oestradiol in fluid from dominant and subordinate follicles from mares during spring transition and the breeding season. Journal of Animal Reproduction Science, 74, 55–67.
Weber, D., Davies, M. J., & Grune, T. (2015). Determination of protein carbonyls in plasma, cell extracts, tissue homogenates, isolated proteins: focus on sample preparation and derivatization conditions. Redox Biology, 5, 367–380. https://doi.org/10.1016/j.redox.2015.06.005. EDN: https://elibrary.ru/UOUOQP
Copyright (c) 2025 Valery V. Kalashnikov, Lyudmila F. Lebedeva, Olga V. Bakovetskaya, Anna A. Terekhova, Elena V. Solodova, Yulia V. Abalenikhina, Aleksey V. Shchulkin
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
