Expression of PLIN2 and PLIN3 During The Different Phases of Estrous Cycle in Mouse
İlknur Keskin1, Turan Demircan2, Nejda Bedri4, Nadiye Köroğlu31Department of Histology and Embryology, İstanbul Medipol University, Faculty of Medicine, İstanbul; Regenerative and Restorative Medical Research Center (REMER), Istanbul, Turkey2Department of Medical Biology, İstanbul Medipol University, Faculty of Medicine, İstanbul; Regenerative and Restorative Medical Research Center (REMER), Istanbul, Turkey
3Department of Obstetrics and Gynecology, Istanbul Health Sciences University Kanuni Sultan Süleyman Training and Research Hospital, İstanbul, Turkey
4Regenerative and Restorative Medical Research Center (REMER), İstanbul, Turkey
INTRODUCTION: Some primordial follicles which waits at the first meiotic prophase stage till puberty begins a recurring adventure with puberty every month under hormonal stimulation. During this process stromal cells differentiate into theca cells which are rich in terms of lipid droplets (LD). This process is very short, and completed an average of 4 days in mice. LDs, which are intracellular cytoplasmic structures, emerges as an energy source in many intracellular processes. Perilipin, a phosphorylation dependent protein, is localized to the surface of the oil droplets and protects LDs from the effect of the hormone-sensitive lipase.
METHODS: 24 female mice that are sexually mature and having regular estrous cycle, were divided into 4 groups according to the vaginal smear results; proestrus, estrus, metestrus, and diestrus. Ovaries of the sacrificed mice were isolated. A single ovary was used for hematoxylin eosin sand PLIN2-PLIN3 double fluorescent staining. The other ovary was used for Western Blot analysis.
RESULTS: According to the western blot results, PLIN2 expression was detected at most in diestrus stage, and these phases
for PLIN3 are diestrus and proestrus. PLIN3 expression was found to be significantly high in comparison to the different cells in the same group in proestrus antral follicle oocytes (p <0.05). PLIN3 expression in estrus antral follicles is significantly higher than expressed PLIN3 amount in atretic follicles (p = 0.031). PLIN3 expression in diestrous phase for secondary follicular granulosa cells is significantly higher than proestrus (p = 0.000), estrus (p = 0.001) and metestrus (p = 0.023). PLIN3 expression in secondary follicles oocytes were significantly higher in
diestrus phase than the the metestrus phase. PLIN3 expression in estrus phase for pre-antral follicle granulosa cells is significantly higher than proestrus (p=0,005), metestrus (p=0.045) and diestrus (p=0,025). PLIN3 expression level in atretic follicular granulosa cells was significantly higher in estrus phase than the proestrus phase (p = 0.023).
DISCUSSION AND CONCLUSION: Ongoing events during the complex process of oocyte maturation, ovulation and fertilization stages require energy.
By many studies, cross talking of pathways related to activation of oocytes and regulation of lipid mobilization has been demonstrated. Here, in this study, we exhibit the expression alterations of PLIN2 and PLIN3 in different phases or in diverse cells of the same phase during the estrous cycle. According to this data, we can conclude that, energy requirements of the oocyte and granulosa cells regulates the perilipin expression and maintenance of energy reserves.
Fare Östrus Siklusu'nun Farklı Fazlarında PLIN2 ve PLIN3 Ekspresyonu
İlknur Keskin1, Turan Demircan2, Nejda Bedri4, Nadiye Köroğlu31İstanbul Medipol Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, İstanbul; Rejeneratif Ve Restoratif Tıp Araştırmaları Merkezi (REMER), İstanbul2İstanbul Medipol Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı, İstanbul; Rejeneratif Ve Restoratif Tıp Araştırmaları Merkezi (REMER), İstanbul
3İstanbul Sağlık Bilimleri Üniversitesi Kanuni Sultan Süleyman Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı, İstanbul
4Rejeneratif Ve Restoratif Tıp Araştırmaları Merkezi (REMER), İstanbul
GİRİŞ ve AMAÇ: Puberteye kadar birinci mayozun profaz evresinde bekleyen primordiyal foliküllerden birkaçı puberte ile birlikte, hormonal uyarı altında her ay tekrarlayan bir serüvene başlar. Bu süreçte ovaryumun stromal hücreleri de farklılaşarak, lipid droplet (LD) açısından zengin teka hücrelerine farklılaşırlar. Farede bu süreç çok kısadır ve ortalama 4 günde tamamlanır. Hücre içi sitoplazmik yapılar olan LD’ler, hücre içi birçok olayda enerji kaynağı olarak karşımıza çıkmaktadır. Perilipin yağ damlacıklarının yüzeyine lokalize olan fosforilasyon bağımlı bir proteindir ve LD’leri hormona duyarlı lipazın etkisinden korur.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Seksüel olarak matür, düzenli östrus siklusuna sahip 24 adet dişi fare vajinal smear sonuçlarına göre 4 gruba ayrıldı; proöstrus, östrus, metöstrus, ve diöstrus. Sakrifiye edilen farelerin overleri alındı. Bir over Hematoksilen Eozin boyama ve PLIN2-PLIN3 çift floresan boyama için, diğer over ise Western Blot analiz için kullanıldı.
BULGULAR: Western Blot analiz sonuçlarına göre PLIN2 ekspresyonu en fazla diöstrus, PLIN3 ekspresyonu ise en fazla diöstrus ve proöstrus fazında ölçüldü. Proöstrus antral folikül oositinde PLIN3 ekspresyonunun aynı gruptaki faklı hücre gruplarına göre anlamlı olarak daha fazla olduğu saptandı (p<0,05). Östrus antral folikül oositinde eksprese olan PLIN3 atretik folikül PLIN3 ekspresyonuna göre anlamlı olarak daha yüksek ölçüldü (p=0,031). Sekonder folikül granüloza hücrelerinde diöstrus fazında PLIN3 ekspresyonu proöstrus (p=0,000), östrus (p=0,001) ve metöstrus (p=0,023) fazlarından anlamlı olarak daha yüksek saptandı. Sekonder folikül oositinde PLIN3 ekspresyonu diöstrus fazında metöstrus fazından anlamlı olarak daha yüksek saptandı. Preantral folikül granüloza hücrelerinde eksprese olan PLIN3’ün östrus fazında proöstrus (p=0,005), metöstrus (p=0.045) ve diöstrus (p=0,025) fazlarına göre anlamlı derecede daha yüksek olduğu saptandı. Atretik folikül granüloza hücrelerinden eksprese olan PLIN3 miktarının östrus fazında proöstrus fazına göre anlamlı olarak daha yüksek olduğu görüldü (p=0.023).
TARTIŞMA ve SONUÇ: Komleks bir süreç olan oosit matürasyonu, ovulasyon ve fertilizasyon aşamalarında gelişen olaylar enerji gerektirir. Bu süreçte hücre içi lipid mobilizasyonunu düzenleyen yollar ile oositi aktive eden yolların yakından ilişkili olduğu çeşitli çalışmalarla ortaya konmuştur. Biz de çalışmamızda östrus siklusunu oluşturan dört fazda PLIN2 ve PLIN3 ekspresyonlarının fazlar arasında ve aynı faz içinde farklı hücre gruplarında ekspresyon farklılıkları gösterdiklerini gösterdik. Bu da bize bu düzenleme ile oosit ve granüloza hücrelerinin enerji ihtiyacına göre perilipin ekspresyonunu ayarladığını ve enerji rezervini koruduğunu göstermiştir.
Manuscript Language: Turkish