Стресси гармӣ метавонад на танҳо ба мубодилаи умумии моддаҳои чорвои калони шохдор, балки ба муҳити ҳуҷайравие, ки дар марҳилаҳои аввали афзоишу наслгирӣ нақш дорад, таъсир расонад. Дар ин таҳқиқот муҳаққиқон аз овидукти чорвои маҳаллии Корея — Hanwoo — яъне аз роҳи репродуктивии байни тухмдон ва бачадон, ҳуҷайраҳои эпителиро ҷудо карда, онҳоро ба хати ҳуҷайравии иммортализатсияшуда табдил додаанд, ки дар озмоишгоҳ муддати дароз истифода бурдан мумкин аст.

Ба ҳуҷайраҳои ибтидоии эпителии овидукт тавассути системаи транспозонии piggyBac SV40 large T antigen (SV40T) ворид карда шуда, интихоб бо пуромицин анҷом дода шуд ва ҳуҷайраҳои мусбати нишондоди эпителиалии CDH1/E-cadherin бо FACS ғанӣ гардонида шуданд. Дар популятсияи ҳуҷайраҳои бадастомада мусбатии CDH1 дар сатҳи %98,2 гузориш шудааст.

Сипас ҳуҷайраҳо дар 41,5 °C барои 4, 12 ё 24 соат ба стресси гармӣ дучор карда шуда, давраҳои мувофиқи барқароршавӣ дар 37 °C омӯхта шуданд. Дар ҳоле ки намудҳои реактивии оксигени дохилиҳуҷайравӣ (ROS) танҳо дар давоми 4 соат зиёд шуданд, болоравии назарраси генҳои антиоксидантӣ, аз қабили SOD1, CAT ва GPX1, дертар ба вуҷуд омада, дар давраи стресси 24 соата ба қавитарин сатҳ расид.

HSP70 ва шаперони ретикулуми эндоплазмавӣ BiP/GRP78 бошад, барвақттар ҷавоб доданд. HSP70 дар стресси гармии 4 соата тақрибан 10,85 маротиба ва дар 12 соат тақрибан 17,24 маротиба зиёд шуд. Баланд мондани ин сафедаҳо дар давраи барқароршавӣ нишон медиҳад, ки бо ба ҳолати муқаррарӣ баргаштани ҳарорат ҷавоби стресси ҳуҷайравӣ фавран анҷом намеёбад.

Стресси гармии 24 соата барои таҳлили транскриптомӣ ва протеомӣ интихоб шуд; 510 гени дорои ифодаи фарқкунанда ва 258 сафедаи дорои ифодаи фарқкунанда муайян карда шуданд. Таҳлилҳои ғанисозӣ тағйиротро дар равандҳои вобаста ба стресси оксидативӣ, қатшавии сафеда, стресси ER, ҷавоби иммунӣ, пиршавии ҳуҷайра, ҷавоб ба норасоии ғизо, мубодилаи моддаҳо ва матрикси берун аз ҳуҷайра нишон доданд.

Бо вуҷуди ин, таҳқиқот муваффақияти воқеии бордоршавӣ ё ҳомиладориро мустақиман чен намекунад. Натиҷаҳо ба модели озмоишгоҳие тааллуқ доранд, ки нишон медиҳад стресси гармӣ функсияҳои молекулавии ҳуҷайраҳои эпителии овидукти Hanwoo-ро тағйир медиҳад.

Чаро ҳуҷайраҳои эпителии овидукт барои афзоишу наслгирӣ муҳиманд?

Овидукт танҳо як найчаи одии интиқолӣ байни тухмдон ва бачадон нест. Ҳуҷайраҳои эпителии сатҳи дохилии он бо сперматозоид, оосит ва ҷанини барвақт ҳам аз ҷиҳати физикӣ ва ҳам аз ҷиҳати кимиёвӣ ҳамкорӣ мекунанд.

Микромуҳите, ки ин ҳуҷайраҳо ба вуҷуд меоранд, метавонад ба равандҳое чун ҳаракатнокӣ ва капаситатсияи сперматозоид, интиқоли комплекси кумулус-оосит, ҳаракати ҷанини барвақт, таъмини маводи ғизоӣ, тавозуни редокс ва танзими иммунӣ саҳм гузорад.

OEC-ҳо инчунин бо ифодаи системаҳои муҳофизати антиоксидантӣ, аз қабили SOD, GPX ва CAT, метавонанд ба маҳдуд кардани таъсири аз ҳад зиёди ROS ба оосит ва ҷанини барвақт мусоидат кунанд.

Аз ин рӯ, фаҳмидани он ки эпителии овидукт дар ҳарорати баланд чӣ гуна тағйир меёбад, барои омӯзиши механизмҳои аввали стресси гармӣ дар биологияи репродуктивии чорвои калони шохдор муҳим аст.

Хати Ҳуҷайравии Овидукти Hanwoo Чӣ Гуна Сохта Шуд?

Бофтаҳои тозаи овидукти Hanwoo аз қассобхона гирифта шуда, рӯи ях ба озмоишгоҳ интиқол дода шуданд. Қабати дохилии эпителии минтақаи ампулла бо усулҳои физикӣ ва ферментативӣ ҷудо карда шуд.

Ҳуҷайраҳои ибтидоӣ дар муҳити кишт бо DMEM-и дорои глюкозаи баланд, %10 FBS ва антибиотик-антимикотик афзоиш дода шуданд.

Пас аз пассажи аввал ба ҳуҷайраҳо тавассути системаи транспозонии piggyBac гени SV40T ворид карда шуд. Интегратсияи SV40T бо PCR тасдиқ шуда, сипас ҳуҷайраҳои устувор бо истифода аз пуромицин интихоб карда шуданд.

Барои муайян кардани ҳувияти ҳуҷайраҳои эпителӣ нишондоди CDH1/E-cadherin истифода шуд. Ҳуҷайраҳои мусбати CDH1 бо FACS ҷудо карда шуда, якхелагии хати ҳуҷайравии иммортализатсияшуда афзоиш дода шуд.

Афзоиши фаъоли ҳуҷайраҳо то passage 23 тасдиқ мекунад, ки ин хат модели устувори in vitro буда, барои таҷрибаҳои такроршавандаи стресси гармӣ истифода шуда метавонад.

Ҷавоби Аввал Ба Стресси Гармӣ ROS Аст Ё Генҳои Антиоксидантӣ?

Қатори вақтӣ дар таҳқиқот нишон медиҳад, ки ин ду ҷавоб ҳамзамон оғоз намешаванд.

Пас аз 4 соати стресси гармӣ дар 41,5 °C флуорессенсияи DCF дар дохили ҳуҷайра зиёд шуда, ҷамъшавии ROS намоён гардид. Бо вуҷуди ин, дар ҳамон нуқтаи вақт генҳои SOD1, CAT ва GPX1 ба таври назаррас боло нарафтанд.

Дар давраи стресси 12 соата ҷавоби антиоксидантӣ ба вуҷуд омад:

Ин пайдарпайии вақтӣ нишон медиҳад, ки афзоиши бори оксидативии дохилиҳуҷайравӣ метавонад пеш аз ҷавоби ченшавандаи генҳои антиоксидантӣ пайдо шавад.

Дар давраи барқароршавӣ SOD1 ва CAT асосан ба сатҳи ибтидоӣ баргаштанд, дар ҳоле ки GPX1 дар баъзе шароитҳо баланд монд. Ин нишон медиҳад, ки кинетикаи барқароршавии ҷузъҳои гуногуни антиоксидантӣ якхела нест.

Чаро HSP70 ва BiP Ин Қадар Зуд Баланд Шуданд?

Ҳарорати баланд метавонад сохтори табиии сеандозаи сафедаҳоро вайрон карда, бори сафедаҳои нодуруст қатшударо зиёд намояд. Дар чунин ҳолат ҳуҷайраҳо сафедаҳоеро, ки шаперон ном доранд, фаъол карда, ба аз нав қатшавии сафедаҳо ва маҳдуд шудани агрегатсия мусоидат мекунанд.

Дар ин таҳқиқот ҷавоби HSP70 пеш аз болоравии назарраси генҳои антиоксидантӣ ба вуҷуд омад.

Бахусус ҷолиб аст, ки BiP дар давраи барқароршавӣ пас аз стресси гармии 4 соата то сатҳи тақрибан 4,31 маротиба баланд шуд. Барқароршавии гомеостази сафеда метавонад ҳатто баъд аз бозгашти ҳарорат ба 37 °C идома ёбад.

Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки ҳуҷайраҳо на танҳо ба стресси оксидативӣ, балки ба мушкилоти қатшавии сафеда дар сатҳи ситоплазма ва ретикулуми эндоплазмавӣ низ ҷавоб медиҳанд.

Чаро Стресси Гармии 24 Соата Барои Таҳлили Multi-Omics Интихоб Шуд?

Дар давраи 24 соат болоравии қавии генҳои антиоксидантии SOD1, CAT ва GPX1 ва ҳамзамон дар сатҳи назаррас мондани HSP70 ва BiP боис шуд, ки муҳаққиқон ин нуқтаи вақтро барои таҳлили васеътари молекулавӣ интихоб кунанд.

Дар муқоисаи стресси гармии 24 соата бо назорат:

Барои таърифи DEG ҳадди ≥|2| fold-change ва барои DEP ҳадди ≥|1,5| fold-change истифода шуд.

Идомаи тағйироти зиёди генҳо ва сафедаҳо дар гурӯҳи барқароршавӣ низ нишон медиҳад, ки таъсирҳои молекулавии стресси гармӣ танҳо бо давомнокии таъсири ҳарорат маҳдуд нестанд.

Оё Транскриптом ва Протеом Як Чизро Нишон Доданд?

На комилан. Танҳо 28 ген/сафедаи муштарак муайян шуданд, ки дар сатҳи mRNA ва сафеда тағйироти мувофиқ нишон доданд.

Нӯҳтои онҳо дар муқоисаи мустақими стресси гармӣ/назорат ва 19-тои дигар дар муқоисаи барқароршавӣ/назорат ёфт шуданд.

Ин ҳампӯшии маҳдуд аз ҷиҳати биологӣ имконпазир аст; зеро равандҳое ба монанди табдили mRNA ба сафеда, нимумри сафеда, деградатсия, суръати транслятсия ва назорати пост-транслятсионӣ метавонанд байни ду қабати молекулавӣ фарқ ба вуҷуд оранд.

Аммо як маҳдудияти муҳими тарҳи таҳқиқот низ бояд ба назар гирифта шавад: пеш аз таҳлили транскриптом ва протеом се такрори биологӣ якҷо карда шуда, як намунаи pooled сохта шудааст.

Аз ин рӯ, маҷмӯаҳои васеи маълумоти DEG/DEP манбаи қавии кашфиёт мебошанд, аммо ба маънои классикӣ аз се репликатсияи мустақили omics ҳосил нашудаанд. Муҳаққиқон ин маҳдудиятро эътироф карда, натиҷаҳои интихобшударо бо такрорҳои мустақили биологӣ бо истифода аз qRT-PCR ва Western blot тасдиқ карданд.

Кадом Роҳҳои Ҳуҷайравӣ Таъсир Диданд?

Таҳлилҳои GO, KEGG ва Reactome дар давраҳои стресси гармӣ ва барқароршавӣ тағйиротро дар бисёр равандҳои бо ҳам алоқаманд нишон доданд.

Дар гурӯҳҳои боло танзимшуда махсусан қатшавии сафеда, пайвастшавии HSP, стресси оксидативӣ, стресси ретикулуми эндоплазмавӣ ва аз нав қатшавии сафеда барҷаста буданд.

Ғанисозии қавии истилоҳи “Response to starvation” низ нишон медиҳад, ки ҳуҷайра метавонад дар мубодилаи энергия ва маводи ғизоӣ тағйироте ба вуҷуд оварда бошад, ки ба шароити стресс мутобиқ мешаванд.

Дар генҳо ва сафедаҳои марбут ба мубодилаи аминокислотаҳо, липидҳо, карбогидратҳо ва нуклеотидҳо тағйирот дида шуд; функсияҳои интиқоли молекулаҳо, ки бо баъзе интиқолдиҳандаҳои SLC алоқаманданд, низ таъсир диданд.

Роҳҳои интерлейкин ва ситокини марбут ба системаи иммунӣ ва ташкили матрикси берун аз ҳуҷайра низ тағйир ёфтанд. Ин бозёфтҳо нишон медиҳанд, ки микромуҳити аз ҷониби OEC барои сперматозоид, оосит ва ҷанини барвақт ташкилшуда метавонад аз стресси гармӣ таъсир бинад.

Аммо ғанисозии роҳҳо ченаки мустақими коҳиши воқеии ҳосилнокии репродуктивӣ нест.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Манбаи ҳуҷайра

Аз минтақаи ампуллаи бофтаи тозаи овидукти модаговҳои Hanwoo ҳуҷайраҳои ибтидоии эпителӣ ҷудо карда шуданд.

Иммортализатсия

SV40 large T antigen тавассути системаи транспозонии piggyBac ба ҳуҷайраҳо ворид карда шуд. Интегратсияи устувор бо PCR тасдиқ ва интихоб бо пуромицин анҷом дода шуд.

Характеризатсияи эпителӣ

CDH1/E-cadherin бо рангкунии иммунофлуорессентӣ ва FACS арзёбӣ шуд. Дар хулосаи таҳқиқот барои хати ҳуҷайравӣ мусбатии %98,2 CDH1 гузориш шудааст.

Модели стресси гармӣ

Ҳуҷайраҳои назоратӣ дар 37 °C нигоҳ дошта шуда, ҳуҷайраҳои таҷрибавӣ дар 41,5 °C барои 4, 12 ё 24 соат ба стресси гармӣ дучор карда шуданд. Сипас ҳуҷайраҳо ба давраҳои баробарии барқароршавӣ дар 37 °C гузаронида шуданд.

ROS

Зонди флуорессентии CM-H2-DCFDA истифода шуд ва пас аз 4 соати стресси гармӣ афзоиши ROS-и дохилиҳуҷайравӣ мушоҳида гардид.

qRT-PCR

Генҳои антиоксидантии SOD1, CAT ва GPX1 нисбат ба GAPDH нормализатсия шуда, бо усули 2^−ΔΔCt арзёбӣ шуданд. Барои тасдиқи натиҷаҳои multi-omics генҳои BAG3, HSPB1, FOXO3 ва CHAC1 низ алоҳида санҷида шуданд.

Western blot

Сафедаҳои HSP70, BiP/HSPA5, BAG3, COL1A1 ва ACTB арзёбӣ шуданд.

Транскриптомика

Affymetrix GeneChip Bovine Gene 1.0 ST Array истифода шуд. Се намунаи биологии RNA пеш аз таҳлил якҷо карда шуданд.

Протеомика

Сафедаҳо бо S-Trap омода, бо TMT10 тамғагузорӣ ва бо системаи Q Exactive HF-X LC/MS таҳлил шуданд. Proteome Discoverer 3.0 ва CHIMERYS истифода шуда, шарти ҳадди ақал ду пептиди нодир ва %1 FDR татбиқ гардид.

Таҳлили функсионалӣ

Таҳлили GO бо clusterProfiler ва таҳлилҳои KEGG ва Reactome бо Metascape анҷом дода шуданд. Шабакаҳои ҳамкории сафеда-сафеда бо истифода аз STRING сохта шуданд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

Таҳқиқот дастгирӣ мекунад, ки хати устувори иммортализатсияшудаи OEC-и аз Hanwoo гирифташуда сохтан мумкин аст ва стресси гармӣ дар ин ҳуҷайраҳо афзоиши барвақти ROS, ҷавоби қавии HSP70/BiP, фаъолшавии дермондаи генҳои антиоксидантӣ ва тағйироти васеи транскриптомӣ/протеомиро ба вуҷуд меорад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

Ин таҷриба чен накардааст, ки сатҳи ҳомиладорӣ дар чорвои зиндаи Hanwoo то чӣ андоза коҳиш меёбад. Дар хати нави ҳуҷайравӣ рушди ҷанин ё муваффақияти бордоршавӣ мустақиман санҷида нашудааст. Барои ҳар яке аз роҳҳои ғанишудаи муайяншуда механизми молекулавии сабабӣ бо таҷрибаҳои ҷудогона тасдиқ нашудааст. Ҳамчунин нишон дода нашудааст, ки ҳуҷайраҳои иммортализатсияшуда тамоми рафтори биологии ҳуҷайраҳои ибтидоии овидуктро пурра намояндагӣ мекунанд.

Маҳдудияти SV40T

SV40T барои нигоҳ доштани пролифератсияи ҳуҷайра истифода шудааст, аммо метавонад бо механизмҳои назорати ҳуҷайравӣ, аз қабили p53, ҳамкорӣ кунад. Аз ин рӯ, муаллифон махсус қайд кардаанд, ки хати таҳияшуда барои омӯзиши модулятсияи p53 мувофиқ нест.

Маҳдудияти multi-omics

Дар таҳлилҳои Microarray ва LC/MS се такрори биологӣ ба як намунаи pooled табдил дода шуданд. Ин равиш арзёбии мустақими омории вариатсияи биологиро маҳдуд мекунад. Санҷиши ҷудогонаи генҳо ва сафедаҳои намояндагӣ бо тасдиқҳои n=3 ин хатарро коҳиш медиҳад, аммо тамоми рӯйхати DEG/DEP-ро мустақилона тасдиқ намекунад.

Маҳдудияти аннотатсияи байнинамудӣ

Дар таҳлилҳои GO ва роҳҳо пойгоҳҳои додаҳои референсии инсон истифода шуданд. Ин аннотатсияи функсионалӣ, ки тавассути гомологҳои чорвои калони шохдор анҷом шудааст, имкони тафсири васеи биологиро медиҳад, аммо набояд фарз карда шавад, ки биологияи инсон ва чорво дар ҳар робитаи ген-роҳ комилан яксон аст.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Таҳқиқоти аслӣ:Development and characterization of Hanwoo oviduct epithelial cell line for heat stress study

Муаллифон: Ismail Shaleh; Sung Woo Kim; Tae Sub Park; Joonghoon Park.

Муаллифи масъул: Joonghoon Park.

Муассисаҳо: Seoul National University; IPB University; Hanwoo Research Institute, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration.

Маҷалла: Animal Bioscience.

DOI: 10.5713/ab.250962

Вазъи ҷории нашр: Тибқи сабтҳои PubMed, то 1 Сентябр 2026 ahead-of-print.

Маблағгузорӣ: Rural Development Administration, Republic of Korea — Cooperative Research Program for Agriculture Science and Technology Development, лоиҳаи RS-2024-00399381. Кори доктории Ismail Shaleh инчунин аз стипендияи KOICA дастгирӣ гирифтааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон бархӯрди манфиатҳоро гузориш накардаанд.

Дастрасӣ ба маълумот: Гуфта шудааст, ки маълумоти таҳқиқотро бо дархости асоснок аз муаллифи масъул гирифтан мумкин аст.

Тасдиқи ахлоқӣ: Дар мақола ҳамчун “Not applicable” гузориш шудааст. Намунаҳои овидукт аз қассобхона гирифта шудаанд.

Изҳорот оид ба истифодаи зеҳни сунъӣ: Муаллифон гузориш додаанд, ки барои беҳтар кардани самаранокии навишти англисии бахши усулҳо OpenAI ChatGPT-ро истифода бурда, баъдан муҳтаворо бозбинӣ ва таҳрир кардаанд ва масъулияти нашрро ба уҳда гирифтаанд.

Маҳдудиятҳои асосӣ: Модел ба ҳуҷайраҳои бо SV40T иммортализатсияшуда асос ёфтааст; махсусан барои омӯзиши модулятсияи p53 мувофиқ нест. Намунаҳои транскриптомӣ ва протеомӣ ба ҷои таҳлили ҷудогона аз рӯи такрорҳои биологӣ тавассути pooling ба як намуна табдил дода шудаанд. Дар аннотатсияҳои GO/роҳ пойгоҳҳои додаҳои референсии инсон истифода шудаанд. Бордоршавӣ, рушди ҷанин ва нишондиҳандаҳои репродуктивии ҳайвони зинда бо хати нави ҳуҷайравӣ мустақиман санҷида нашудаанд.

Принсипи баёни Verianla: Ин муҳтаво тарҷумаи пурраи матни мақолаи манбаъ нест. Усули таҳияи хати ҳуҷайравӣ, шароити ҳарорат ва вақт, натиҷаҳои биомаркерҳо, шумораи DEG/DEP, равиши multi-omics ва маҳдудиятҳои методологӣ бо нигоҳ доштани садоқат ба манбаъ дар сохтори мустақили илмӣ-омӯзишӣ бозгӯӣ шудаанд. Барои тасвирҳои аслии микроскопӣ, Western blotҳо ва шабакаҳои omics бояд таҳқиқоти манбаъ тавассути DOI баррасӣ шавад.