Role of nitric oxide in swamp buffalo oocyte maturation

บทบาทของไนตริกออกไซด์ต่อการเจริญเต็มวัยของโอโอไซต์กระบือปลัก

Name: Sirima Thongruay

ThaSH: ไนตริกออกไซด์

ThaSH: โอโอไซต์

ThaSH: กระบือปลัก -- การเจริญเติบโต

Abstract: การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาบทบาทและกลไกการออกฤทธิ์ของไนตริกออกไซด์ (NO) ในระหว่างการเจริญของโอโอไซด์ของกระบือปลักที่นำมาเลี้ยงภายนอกร่างกาย โดยนำโอโอไซด์ของกระบือปลักแบบที่มีคูมูลัสเซลล้อมรอบ (COCs) กับแบบที่เอาคูมูลัสเซลที่ล้อมรอบโอโอไซต์ออกหมด (DOs) มาเลี้ยงในน้ำยาที่มี S-nitroso-L-acety penicillamine (SNAP) ซึ่งเป็นสารที่ให้ไนตริกออกไซด์ ที่ความเข้มข้นต่างๆ กัน ผลการทดลองพบว่าทั้ง COCs และ DOs ที่นำมาเลี้ยงในน้ำยาที่มี SNAP เป็นเวลา 8 ชั่วโมง จะมีเปอร์เซ็นต์ของ COCs และ DOs ที่มีการสลายของเยื่อหุ้มนิวเคลียสลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ในทำนองเดียวกันเมื่อนำ COCs และ DOs มาเลี้ยงในน้ำยาที่มี SNAP เป็นเวลา 24 ชั่วโมง พบว่าเปอร์เซ็นต์ของ COCs และ DOs ที่เจริญจนถึงระยะเมตาเฟส II มีจำนวนลดลงเช่นเดียวกัน โดยผลที่เกิดขึ้นจะแปรตามปริมาณของ SNAP ที่ใช้ และพบว่า SNAP จะมีผลยับยั้งการเจริญของนิวเคลียสใน DOs มากกว่า COCs การศึกษากลไกการออกฤทธิ์ของ NO ใน COCs และ DOs โดยใช้ 1H-[1,2,4] oxadiazolo-[4,3,-alpha] quinoxalin-1-one (ODQ) ซึ่งเป็นสารยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ soluble guanylyl cyclase (sGC) ที่ความเข้มข้น 10 ไมโครโมล่าร์ ในกลุ่ม COCs พบว่า SNAP ทำให้เปอร์เซ็นต์การสลายของเยื่อหุ้มนิวเคลียสลดลง ODQ ลดผลที่เกิดจาก SNAP โดยทำให้เปอร์เซ็นต์ของโอโอไซต์ที่มีการสลายของเยื่อหุ้มนิวเคลียสเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับ COCs ที่เลี้ยงในน้ำยาที่มี SNAP เพียงอย่างเดียว และ ODQ ทำให้เปอร์เซ็นต์การสลายของเยื่อหุ้มนิวเคลียสเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม ซึ่งผลการทดลองในกลุ่ม DOs จะแตกต่างจากกลุ่ม COCs โดยที่ ODQ ไม่สามารถจะไปลดผลที่เกิดจาก SNAP ใน DOs เมื่อวัดปริมาณ cyclic guanosine monophosphate (cGMP) ภายในโอโอไซต์ของ COCs และ DOs พบว่า SNAP ทำให้ปริมาณ cGMP ภายในโอโอไซต์ของ COCs มีปริมาณเพิ่มมากขึ้น ODQ จะทำให้ปริมาณ cGMP ภายในโอโอไซต์ของ COCs ที่เพิ่มขึ้นเนื่องมาจากผลของ SNAP นั้นมีปริมาณลดลง ในขณะที่ SNAP และ ODQ ไม่มีผลต่อระดับ cGMP ภายในโอโอไซต์ของ DOs นอกจากนี้ระดับ cyclic adenosine monophosphate (cAMP) ภายในโอโอไซต์ของ COCs และ DOs ทั้งในกลุ่มที่เลี้ยงในน้ำยาที่มี SNAP และในกลุ่มควบคุมไม่แตกต่างกันโดยระดับ cAMP ภายในโอโอไซต์ของทุกกลุ่มจะลดลงหลังจากนำมาเลี้ยง 2 ชั่วโมง จากผลการทดลองที่ได้แสดงให้เห็นว่า NO มีบทบาทในการยังยั้งการเจริญของนิวเคลียสของโอโอไซต์กระบือปลัก โดยมีกลไกการออกฤทธิ์ได้ทั้งผ่าน cGMP และไม่ผ่าน cGMP และ NO ไม่มีผลต่อปริมาณ cAMP ภายในโอโอไซต์ นอกจากนี้ NO ยังมีผลต่อการเจริญของไซโตพลาสซึมของโอโอไซต์ของกระบือปลักโดยทำให้ระดับ Maturation Promoting Factor (MPF) และ Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) เพิ่มขึ้นจนถึงระดับที่จะทำให้เกิดการสลายของเยื่อหุ้มนิวเคลียสช้าลง และระดับ MAPK จะต่ำกว่ากลุ่มควบคุมตลอด 24 ชั่วโมงของการศึกษา จากการศึกษาโครงสร้างภายในโอโอไซต์ด้วยกรรมวิธีทางจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านพบว่า NO มีผลยับยั้งการเจริญของไมโตคอนเดรียและคอร์ติคอล แกรนูล

Abstract: The purposes of this study were to investigate the role of nitric oxide (NO) and its signaling pathway in nuclear and cytoplasmic maturation of swamp buffalo oocytes cultured in vitro. Cumulus-oocyte complexes (COCs) and denuded oocytes (DOs) were cultured in the basal medium M199 supplemented with S-nitroso-L-acetyl penicillamine (SNAP, a NO donor) at 10[superscript-7] M, 10[superscript-6] M, 10[superscript-5] M, and 10[superscript-4] M. SNAP inhibited the spontaneous nuclear maturation, significantly delayed germinal vesicle breakdown (GVBD) during the first 8 h and further delayed metaphase II (M II) stage at the 24 h of culture in a dose-dependent manner. Cumulus-oocyte complexes and DOs were cultured in the basal medium alone or supplemented with 10[superscript-4] M SNAP or 10 micrometre 1H-[1,2,4] oxadiazolo-[4,3,-alpha] quinoxalin-1-one (ODQ), a soluble guanylyl cyclase (sGC) inhibitor, or in combination with SNAP and ODQ. The results showed that SNAP significantly decreased the percentages of germinal vesicle breakdown (GVBD) in both COCs and DOs whereas ODQ could reverse SNAP-inhibited spontaneous oocyte maturation in only COCs. The treatment with SNAP determined an increase intraoocyte cyclic guanosine monophosphate (cGMP) concentration, which was attenuated by the combined treatment with ODQ only in COCs. Intraoocyte cyclic adenosine monophosphate (cAMP) concentrations were not correlated with cGMP concentrations, cAMP declined to basal levels after 2 h of culture in both SNAP and control groups. These results suggested that NO had an inhibitory effect on nuclear maturation and NO exerted its effect partly by cGMP which was not mediated by cAMP in COCs. In the contrary, NO might inhibit nuclear maturation of DOs through another signaling pathway. The effect of NO on cytoplasmic maturation was also characterized by the activities of maturation promoting factor (MPF) and mitogen-activated protein kinase (MAPK). MPF and MAPK were activated around the time of GVBD. Nitric oxide decreased MPF activity only at the time of GVBD, while MAPK activity was suppressed throughout the period of culture. Transmission electron microscopic study showed that immature forms of mitochondria and cortical granules were more abundant in NO treated group which implied the delay of cytoplasmic maturation. It is therefore suggested that NO plays a role in delaying both nuclear and in swamp buffalo oocytes. The inhibitory effect of NO may act through NO/cGMP dependent and independent signaling pathways but is not mediated by cAMP.

Chulalongkorn University

Address: กรุงเทพมหานคร (Bangkok)

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Prakong Tamgpraprutgul

Role: Advisor

Name: Mongkol Techakumphu

Role: Advisor

Name: Sunpetch Sophon

Role: Advisor

Created: 2004

Issued: 2006-02-27

Modified: 2006-06-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

URL: http://thailis-db.car.chula.ac.th/CU_DC/Thesis/February2006/Sirima.pdf

ISBN: 9745316741

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Physiology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Sirima.pdf	2.91 MB	34	2020-09-08 00:52:34

ใช้เวลา

0.043126 วินาที