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糖尿病是由遗传因素、免疫功能紊乱、自由基毒素、微生物感染及其毒素甚至精神因素等各种致病因子作用于机体,导致胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗而引发的糖、蛋白质和脂质等一系列代谢紊乱的综合征,临床上以高血糖为主要特点。I型糖尿病的主要病因是胰岛素的绝对缺失,多发生于青少年,尤其是在女性青春期时危害其生殖健康。目前许多研究显示糖尿病对于雌性动物的卵母细胞有着巨大危害,但其潜在的相关机制至今仍然不很清楚。
组蛋白乙酰化在真核细胞表观遗传修饰中是很重要的。小鼠卵母细胞核心组蛋白上的若干氨基酸残基的乙酰化修饰对于其生长、成熟、受精、发育可能具有重要意义。糖尿病对小鼠卵母细胞造成的损伤是否与其改变卵母细胞的组蛋白乙酰化水平有关目前还未见研究。本研究选取小鼠卵母细胞减数分裂成熟过程中的三个重要的代表性时期(生发泡期,第一次减数分裂中期,第二次减数分裂中期)作为研究时期,首先通过细胞免疫荧光染色法直观地观察糖尿病小鼠卵母细胞(实验组)核心组蛋白上6个关键的赖氨酸位点(H3K9,K14:H4K5,K8,K12,K16)的(去)乙酰化状态,并与对照组(未患糖尿病的健康小鼠卵母细胞)做比较。其次我们通过实时定量PCR的方法比较了实验组和对照组卵母细胞中几个具有代表性的(去)乙酰基转移酶的mRNA相对表达情况。
本研究的结果显示:(1)在小鼠卵母细胞减数分裂进程的这三个特定时期中,在组蛋白H3和H4中某些特定的赖氨酸位点上,实验组和对照组的(去)乙酰化状态有所差异。(2)在卵母细胞的特定发育时期中,本研究选取的几个乙酰基转移酶和去乙酰基转移酶的mRNA相对表达情况在实验组和对照组之间有着显著性差异(Gcn5,Ep300,Pca厂的表达量上升,而Hdac1,Hdac2,Hdac3,Sirt1和Sirt2的表达量下降,P＜0.05),这提示糖尿病扰乱了乙酰化和去乙酰化间的正常平衡。从这些结果我们可以得出结论:糖尿病可能通过影响某些特定的乙酰基转移酶和去乙酰基转移酶的表达而改变了组蛋白尾部一些赖氨酸残基的乙酰化状态。