Везикулы куриных желтков улучшают рост свиных эмбрионов

Яичный желток занимает примерно треть структуры куриного яйца и обогащен метаболитами и нутриентами, необходимыми для развития эмбриона. В частности, в желтке содержится много белков, холестерина и фосфолипидов. Внеклеточные везикулы были идентифицированы и охарактеризованы во многих биологических жидкостях, включая плазму, молоко и слюну. До сего момента внеклеточные везикулы яичного желтка не были изучены. В новой работе исследователи из Кореи выделили и изучили липидные нановезикулы желтка, которые они назвали вителловезикулы. Авторы также проанализировали эффект, который оказывают эти везикулы на развитие свиных эмбрионов.

Желтки сначала центрифугировали при 16 000 × g в течение 30 минут, чтобы убрать большие белковые частицы. Затем супернатант фильтровали и центрифугировали при 100 000 × g в течение трех часов. Осадок ресуспендировали в PBS. В результате получили 1,6 × 10¹⁰ частиц/мл со средним размером 158,6 нм. Анализ показал наличие везикул с двойным липидным слоем.

В везикулах идентифицировали 496 белков, в том числе вовлеченных в метаболизм белков (альбумин, вителлогенины, овальбумин, фибриноген) и липидов (аповителленин-1, аполипопротеин А-I, аполипопротеин B, липокалин), защитные иммунные белки (лизозим C, овоингибиторы) и иммуноглобулины.

Среди всей РНК везикул 4% занимали микроРНК. Авторы идентифицировали 71 зрелую микроРНК и 186 новых микроРНК в везикулах. Двадцать микроРНК были выявлены во всех проанализированных образцах. Также 21 зрелая микроРНК влияет на развитие эмбрионов и стволовых клеток. Эти микроРНК были схожи со свиными и человеческими.

Авторы идентифицировали 306 генов-таргетов микроРНК. Таргеты зрелых микроРНК были обогащены генами, связанными с развитием нервной системы и положительной регуляцией метаболизма клетки. Таргеты новых миркоРНК были обогащены генами, связанными с метаболизмом фосфат-содержащих соединений.

Далее авторы проанализировали влияние внеклеточных везикул желтка на свиные эмбрионы (бластоцисты, полученные партеногенетически). Воздействие в течение 1,5 дня повысило число клеток по сравнению с контролем. На второй день снизился уровень апоптоза в культивируемых эмбрионах. Везикулы также улучшили прикрепление эмбрионов.

Дальнейший анализ показал, что везикулы повысили уровень глутатиона и снизили выработку активных форм кислорода. Экспрессия BCL2, SOD1, LIPE и MGL в эмбрионах также была повышена.

Таким образом, авторы впервые охарактеризовали белки и микроРНК нановезикул куриного желтка и показали, что они оказывают положительный эффект на свиные эмбрионы. Так, везикулы содержат белки и зрелые микроРНК, важные для поддержания раннего эмбрионального развития. Авторы предполагают, что везикулы куриных желтков можно использовать для создания культуральных сред и в качестве транспортера нуклеиновых кислот для терапии.

Результаты редактирования генов эмбриона нужно точнее контролировать