Changes in Mitochondria Functions and Dynamics According to the Lipid Density of Zygote in Porcine Embryo
저자
Seul-Gi Yang ; Hyo-Jin Park ; Jin-Woo Kim ; Jae-Young Park ; Jae-Min Jung ; Min-Ji Kim ; Deog-Bon Koo
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
English
주제어
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
89-90(2쪽)
제공처
Mitochondria are well known to regulate the mammalian embryo development. Recent studies showed that the mitochondrial dynamics responses are mainly generated through mitochondrial membrane potential (MMP) and cellular ATP production, which is dependent on mitochondrial reactive oxygen species (ROS). However, these mechanisms are unclear on development process of preimplantation porcine embryos. The aim of this study was to evaluate that difference of the mitochondrial dynamics-derived various functions on the embryo development according to lipid composition of zygote. First, zygote was classify two groups (high lipid, grade 1: G1 and low lipid, grade 2: G2) by lipid composition of cytoplasm. And, we performed the in vitro culture (IVC) using zygote of divided groups. The nuclei numbers and developmental rates of blastocysts were lower in G2 than those of G1 embryos. Next, we investigated the intracellular ROS and mitochondrial derived superoxide production in porcine embryos by using DCF-DA and Mito-SOX staining. As expected, both intracellular ROS and mitochondrial derived superoxide were significantly increased (p<0.05) in the preimplantation stage embryos of G2 group compared with G1 group. In addition, to observe difference of the mitochondrial functions, we investigated the mitochondrial membrane potential (MMP, ΔΨ) and contents of ATP in the preimplantation stage embryos by using JC-1 kit and ATP determination kit. These functions of mitochondria were dramatically reduced in cleavage stage embryos or blastocysts of G2 group. Finally, to verify the difference of the mitochondrial dynamics-derived various functions, we investigated the expressions of mitochondrial fission (Drp1, pDrp1-616) and fusion (Mfn1, Mfn2) factors by Western blotting analysis. Interestingly, the protein levels of pDrp1-616 in embryos of G1 group were continuously increased until blastocyst stage. Whereas, the expression patterns of Mfn1/2 in embryos of G2 group were significantly reduced during IVC progression. The expression patterns of mitochondria dynamic between the two groups were shown opposite. These results demonstrated that the lipid contents of zygote were related the positive-correlation with mitochondrial dynamics-derived functions in porcine embryos. Moreover, we suggest that lipid of zygote is play a important role on mitochondrial functions and dynamics during preimplantation embryos development in pigs.
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