本研究旨在探讨低温等离子体对仔鸡睾丸支持细胞增殖的影响及其调控机制。结果发现,用2.4 W放电功率的低温等离子体间隔6 h处理两次,每次处理时间30 s,对支持细胞的活性、生长速度和细胞的周期进程具有最大的促进作用(P<0.05)。低温等离子体处理增加了睾丸支持细胞线粒体的活性、三磷酸腺苷的产生和呼吸链酶的活性(P<0.05),减少了细胞内活性氧的生成(P<0.05),提高了抗氧化酶的活性(P<0.05),增加了miR-7450-5p的表达(P<0.05),使腺苷一磷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK)的水平降低(P<0.05),并且降低了miR-100-5p的表达(P<0.05),使哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)的水平升高(P<0.05)。支持细胞转染miR-7450-5p抑制剂降低了miR-7450-5p的表达(P<0.05),增加了AMPK的水平(P<0.05),转染miR-100-5p模拟物增加了细胞miR-100-5p的表达(P<0.05),降低了mTOR的水平(P<0.05)。转染miR-7450-5p抑制剂和miR-100-5p模拟物均显著降低了睾丸支持细胞的活性和生长(P<0.05),抑制了细胞周期进程(P<0.05),减少了线粒体的活性、三磷酸腺苷的水平和呼吸链酶的活性(P<0.05),然而低温等离子体处理可以显著改善miR-7450-5p抑制剂和miR-100-5p模拟物对支持细胞增殖的抑制作用(P<0.05)。研究结果表明,低温等离子体处理可能通过影响miRNAs水平与活性氧稳态来调控AMPK-mTOR信号通路,进而通过增加线粒体三磷酸腺苷水平和呼吸链酶活性促进睾丸支持细胞的增殖。本研究优化了低温等离子体促进睾丸支持细胞增殖的处理条件,阐述了其调控的可能机制,为临床实际中利用低温等离子体技术促进睾丸支持细胞增殖奠定基础,从而有利于提高公鸡的繁殖性能。
微RNA (microRNAs,miRNA)、小干扰RNA (small interfering RNA,siRNA) 是真核生物体内触发RNA干扰 (RNA interference,RNAi) 的两种非编码小RNA。两种非编码RNA生物合成通路在黑腹果蝇、埃及伊蚊、家蚕以及其他昆虫中具有广泛研究,但在膜翅目昆虫尤其是寄生蜂中少见。蝶蛹金小蜂是蝴蝶蛹期寄生蜂。本研究通过蝶蛹金小蜂基因组对miRNA、siRNA合成通路鉴定并分析。结果表明除siRNA通路中R2D2、Argonaute-2基因在基因组中分别具有2、3个拷贝,两个通路其他关键基因均只有1个拷贝。结构域保守性分析表明蝶蛹金小蜂相关蛋白与其他物种同源蛋白具有相似结构。对膜翅目昆虫Dicer、Argonaute基因进化分析表明siRNA通路相关基因进化速率更快。但与其他膜翅目昆虫相反,蝶蛹金小蜂中Dicer-2基因进化速率比Dicer-1基因更低。表达分析显示miRNA通路基因在蝶蛹金小蜂成虫中表达量更高而siRNA通路基因表达模式各不相同。本研究为了解寄生蜂miRNA、siRNA生物合成通路及其作用机制提供新的认识。