توصيفگر ها :
تنش ديكربونيل , بلوغ آزمايشگاهي تخمك , تكوين پيش از لانهگزيني , متيلگلياكسال , پونيسيك اسيد , موش
چكيده فارسي :
طي چند دهه اخير، مصرف خوراك هاي فرآوري شده به طور گسترده اي افزايش يافته است. روند توليد اين خوراكها مي¬تواند منجر به توليد تركيبات دي¬كربونيل شود. متيلگلياكسال (MGO) يكي از فعالترين متابوليتهاي ديكربونيل در سيستم هاي فيزيولوژيك است كه طي مجموعهاي از واكنشهاي اكسيداسيون و دهيدراسيون، MGO به تركيبات نهايي گلايكه شدن (AGE) تبديل ميشود. تجمع بيش از حد AGEs در بدن ميتواند موجب تغيير در ساختار و عملكرد پروتئينها و فعال شدن مسيرهاي التهاب سلولي و تنش اكسيداتيو شود. از سوي ديگر اسيد لينولنيك كنژوگه (CLnA) و به خصوص ايزومر پونيسيك اسيد كه به فراواني در روغن هسته انار يافت ميشود، مي تواند اين تنش هاي سلولي را تعديل نمايد. لذا هدف از مطالعه حاضر بررسي اثر تيمار نمودن تخمكهاي نابالغ موش (با و بدون سلولهاي كومولوس (COC و DO)) با MGO و پونيسيك اسيد بر كيفيت تخمك و تكوين پيش از لانه گزيني رويان بود. به اين منظور تغييرات شرايط اكسيداتيو، عملكرد ميتوكندريايي و بيان ژنهاي مرتبط مانند Glo1، Rage، Nrf2 و NF-κβ در تخمكهاي بالغ اندازهگيري شد. يافته هاي آزمايش حاضر نشان دادكه نرخ بلوغ تخمكهاي COC و DO كه با غلظت 75 و 150 ميكرومولار MGO تيمار شده بودند و نيز بلاستوسيست حاصل از آنها، در مقايسه با ساير غلظتها (0، 20 و 40 ميكرومولار) به طور معنيداري كاهش يافت (05/0 >P). تيمار نمودن تخمكها با 75 ميكرومولار MGO به طور معنيداري سطح ROS را در تخمكهاي بالغ شده در هر دو گروه COC و DO افزايش داد. در مقابل، سطح GSH در COC و DO تيمار شده با 75 ميكرومولار MGO به طور قابل توجهي در طي دوره بلوغ آزمايشگاهي (IVM) كاهش يافت (05/0 >P). همچنين توزيع يكنواخت ميتوكندري در تخمكهاي COC و DO به طور معنيداري در گروه تيمار شده با 75 ميكرومولار MGO كاهش يافت (05/0 >P). نتايج حاضر نشان دهنده آن است كه سطح ROS به طور معنيداري در گروهي كه همزمان با چالش MGO در معرض پونيسيك اسيد قرار گرفتند، در هر دو گروه تخمكهاي COC و DO كاهش و سطح GSH به طور معنيداري افزايش يافت (05/0 >P). هرچند در حضور 75 ميكرومولار MGO در طي IVM، ميزان بيان mRNA ژنهاي Glo1، Rage، Nrf2 و NF-κβ به طور معنيداري در تخمكهاي COC افزايش يافت (05/0 >P)، اما به دنبال تيمار همزمان MGO و پونيسيك اسيد از افزايش بيان هر 4 ژن جلوگيري به عمل آمد و به سطحي مشابه گروه كنترل كاهش يافتند. افزودن 5/0 ميكرومولار پونيسيك اسيد به محيط بلوغ، نرخ بلوغ تخمك و نرخ تشكيل بلاستوسيست را در تخمكهاي تحت چالش MGO افزايش داد؛ هرچند نرخ تشكيل پرونوكلئوس در حضور MGO و نيز در گروهي كه MGO و پونيسيك اسيد بطور همزمان تيمار شده بودند، بدون تغيير باقي ماند. از ديگر سو، وجود 5/0 ميكرومولار پونيسيك اسيد در محيط بلوغ تخمك، به طور معنيداري ديگر جنبههاي كيفيت تكوين مانند نرخ بلوغ تخمك، تشكيل پرونوكلئوس و تشكيل بلاستوسيت را در تخمكهاي DO بالغ افزايش داد (05/0 >P). به دنبال تصويربرداري ميكروسكوپي، مشاهده گرديد كه سلولهاي تروفكتودرم (TE) و تعداد كل سلولهاي روياني در گروه بلاستوسيستهاي حاصل از تخمكهاي COC تحت تنش MGO كاهش يافته بودند. اين درحالي بود كه استفاده از 5/0 ميكرومولار پونيسيك اسيد به همراه MGO، از شدت آثار مخرب MGO كاسته و تعداد سلولهاي ICM و TE را به طور معنيداري در مقايسه با گروهي كه تنها با MGO تيمار شده بودند، افزايش داد (05/0 >P). در كل نتايج حاصل از مطالعه حاضر نشان دهنده آن است كه تنش اكسيداتيو ايجاد شده به واسطه MGO تعادل ردوكس را مختل و توزيع بهينه ميتوكندري را تغيير داد و در نهايت منجر به كاهش كيفيت تخمك ها طي مراحل بلوغ شد. اين در حالي بود كه به كارگيري سطوح موثر پونيسيك اسيد توانست با توانايي آنتياكسيداني و ضدالتهابي خود تنش حاصل از MGO در اين تخمكها را بطور قابل ملاحظه اي كاهش دهد.
چكيده انگليسي :
Dicarbonyl stress, characterized by the abnormal accumulation of reactive dicarbonyl metabolites and advanced glycation end-products (AGEs), is implicated in various pathological conditions, including obesity, diabetes, and reproductive disorders. Methylglyoxal (MGO), a highly reactive dicarbonyl metabolite, has been shown to compromise oocyte quality and developmental competence. In this study, we investigated the protective role of punicic acid (PA), a potent antioxidant found in pomegranate seed oil, against MGO-induced oocyte dysfunction. Our findings revealed that 75 µM MGO exposure during in vitro oocyte maturation significantly reduced the maturation rate and impaired subsequent embryonic development, characterized by decreased pronucleus formation and blastocyst rates. Interestingly, PA supplementation partially ameliorated these adverse effects of MGO, highlighting its potential as a protective agent against dicarbonyl-induced oocyte dysfunction. Co-treatment with PA restored the imbalanced redox state induced by MGO, leading to reduction in ROS levels and an increase in GSH levels in matured oocytes. Additionally, co-supplementation with PA preserved mitochondrial distribution in oocytes challenged with MGO, further contributing to improved oocyte quality. At the molecular level, PA co-treatment modulated the expression of genes involved in dicarbonyl stress and oxidative responses, including Glo1, Rage, Nrf2, and Nf-κB, potentially regulating the detoxification of MGO and mitigating its harmful effects. Lastly, PA supplementation improved cell lineage allocation in blastocysts developed from MGO-challenged oocytes, emphasizing its role in enhancing the quality of preimplantation embryos. In conclusion, our study provides novel insights into the protective effects of punicic acid as an antioxidant against MGO-induced oocyte dysfunction, suggesting its potential as a dietary intervention to enhance reproductive health, particularly in individuals facing dicarbonyl stress-associated conditions such as obesity and diabetes.
