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活性氧(reactive oxygen species, ROS)引起的氧化应激是体外成熟卵母细胞质量下降和体外生产胚胎效率降低的主要因素之一。褪黑素及其代谢产物是高效的自由基清除剂,已被证实能够提高卵母细胞成熟质量和改善胚胎发育。本文分别研究了褪黑素抑制百草枯(paraquat,PQ)诱导牛卵母细胞氧化损伤的作用机制和早期胚胎氧化损伤的作用机制。研究结果如下：1、研究了褪黑素抑制PQ诱导的牛卵母细胞氧化损伤的作用。结果显示：(1)与对照组相比,牛体外成熟液中添加不同浓度的PQ(10、50、250和10001μM)均不同程度的降低了卵母细胞第一极体排出率。其中,50、250、1000μMPQ处理组第一极体排出率均显著低于对照组(P<0.05),而且随PQ浓度的升高,第一极体排出率呈剂量依赖方式显著下降(61.8%±6.8%vs.46.9%±1.8%vs.32.4%±3.7%,P<0.05)；PQ处理组与对照组和PQ处理组间极体排出率无显著差异(P>0.05)。(2)250μM PQ处理显著下调了卵丘细胞扩展相关基因HAS2、TNFAIP6、PTX3和PTGS2的表达(P<0.05)。(3)成熟液中添加褪黑素能显著缓解PQ处理对卵母细胞造成的应激,第一极体排出率显著提高(60.4%±3.0% vs.45.9%±5.2%,P<0.05),但仍显著低于对照组(81.2%±4.8%,P<0.05)。(4)与PQ处理组相比,褪黑素显著降低卵母细胞ROS水平(P<0.05)；外周和皮质区皮质颗粒分布的卵母细胞比例和线粒体均匀分布的卵母细胞比例均显著升高(P<0.05)。(5)褪黑素显著上调GDP9、DNMT1A和GPx4的基因表达(P<0.05),CAT的表达水平与PQ处理组差异不显著(P>0.05)。2、研究了褪黑素抑制PQ诱导的牛早期胚胎氧化损伤的作用。结果显示：(1) 1000μMPQ处理组胚胎的卵裂率(64.4%±12.7%)显著低于对照组和其他浓度处理组(10、50、250jμM)(P<0.05)；随PQ浓度升高,卵裂胚胎中2-4细胞阶段胚胎比例逐渐增加,8-16细胞阶段胚胎比例逐渐减少。而且,PQ以剂量依赖方式抑制桑椹胚和囊胚发育。与对照组相比,50、250、1000μM PQ处理组的桑椹胚率和囊胚率显著降低(P<0.05)；10μtM PQ处理组桑椹胚率与对照组无显著差异(P>0.05),但囊胚率显著低于对照组(P<0.05)。(2)与PQ单独处理组相比,褪黑素预处理显著提高了桑椹胚率(23.9%±4.3%vs.16.7%±2.2%)和囊胚率(20.9%±2.7% vs.14.3%±2.9%),但仍低于对照组(37.0%±3.0%＆33.4%±3.3%,P<0.05)。(3)褪黑素预处理组囊胚凋亡细胞比例显著低于PQ单独处理组(4.5%±0.8% vs.6.4%±1.6%,P<0.05)；同时,褪黑素预处理还显著抑制PQ诱导的细胞色素c的释放。(4)褪黑素预处理显著上调Trx表达,而Txnip、caspase-3和Bax的表达显著下调。(5)Western blot分析发现褪黑素预处理显著抑制p-p38的表达,但对p-ERK和p-JNK的表达无显著影响。