Impact of the severity of negative energy balance on gene expression in the subcutaneous adipose tissue of periparturient primiparous Holstein dairy cows: Identification of potential novel metabolic signals for the reproductive system

The severity of negative energy balance (NEB) in high-producing dairy cows has a high incidence among health diseases. The cow's energy status during early lactation critically affects metabolic and reproductive parameters. The first objective of this study was to investigate by RNA-seq analysis and RT-qPCR the gene expression profile in white adipose tissue and by gene ontology and upstream regulation tools the relationships with energy metabolism and reproduction in two groups of primiparous dairy cows with extreme NEB statuses (NEB < -9 Mcal/day vs. NEB > -9 Mcal/day) around parturition. The second objective was to determine the potential involvement of a new adipokine identified as a candidate for the regulation of ovarian function in our RNA-seq analysis by using bovine primary granulosa culture, thymidine incorporation to determine cell proliferation and ELISA assays to measure progesterone secretion. The RNA-seq analysis revealed that 514 genes were over-expressed and 695 were under-expressed in the adipose tissue of cows with severe NEB (SNEB) and cows with moderate NEB (MNEB) during the -4 and 16 wkpp period. In addition, 491 genes were over-expressed and 705 genes were under-expressed in the adipose tissue of SNEB cows compared to MNEB cows. Among these differently expressed genes (DEGs), 298 were related to metabolic functions and 264 to reproductive traits. A set of 19 DEGs were validated by RT-qPCR, including CCL21 (C-C motif chemokine ligand 21). Moreover, CCL21, a gene known to be secreted by adipose tissue, was chosen for further analysis in plasma and ovaries. The use of next-generation sequencing technologies allowed us to characterise the transcriptome of white adipose tissue from primiparous cows with different levels of NEB during lactation. This study highlighted the alteration of the expression of genes related to lipid metabolism, including CCL21, which is released in the bloodstream and associated with the in vitro regulation of ovarian functions

Caractérisation phénotypique des vaches laitières portant l'haplotype " fertil+/+ " ou " fertil-/- " pour un QTL de fertilité femelle situé sur le chromosome 3

Au cours de ces dernières années, la fertilité des vaches laitières hautes productrices a fortement diminué, notamment en race Prim'Holstein. Cette baisse de fertilité est en partie liée à une intense sélection de la productivité laitière. Des études réalisées par des généticiens ont mis en évidence plusieurs QTLs (Quantitative Trait Locus) de fertilité femelle chez la vache laitière. Nous avons choisi d'étudier des vaches laitières homozygotes à l'haplotype favorable "fertil+/+" ou défavorable "fertil-/-" pour un QTL de fertilité femelle situé sur le chromosome 3 (QTL-Fert-F-BTA3), ce QTL étant impliqué dans les échecs précoces de la gestation. Plusieurs paramètres ont été étudiés sur quarante cinq génisses puis sur quarante et une vaches en première lactation. Nous avons observé que les primipares "fertil-/-" ont perdu plus de poids que les primipares "fertil+/+" dans les sept premières semaines après vêlage. Dans cette même période, la production laitière ainsi que l'ingéré alimentaire des primipares "fertil-/-" ont été inférieurs à ceux des primipares "fertil+/+". Grâce aux profils de progestérone plasmatique, nous avons constaté que les animaux "fertil+/+" ont repris leur activité ovarienne plus vite que les animaux "fertil-/-" après le vêlage. Nous avons enfin constaté un meilleur taux de réussite à la première insémination artificielle pour les animaux "fertil+/+" que pour les animaux "fertil-/-". La perte de poids après vêlage plus importante chez les animaux "fertil-/-" pourrait expliquer un allongement de l'inactivité ovarienne post-partum et une fertilité plus faible chez ces animaux par rapport aux animaux "fertil+/+"

Expression et rôle de la chemerine et de son récepteur CMKLR1 dans les cellules de la granulosa bovine

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Caractérisation et effet de la vistafine dans les fonctions ovariennes bovines

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Expression of chemerin and its receptor, CMKLR1, in bovine ovary: A potential role in granulosa cell steroidogenesis and lipid metabolism

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La chémérine - Une adipocytokine pro-inflammatoire impliquée dans la fonction de reproduction ?

Chemerin is a pro-inflammatory adipokine secreted and expressed predominantly by adipocytes. Chemerin is initially involved in the regulation of the immune system, the adipogenesis and the energy metabolism. However, several recent studies show that this adipokine and its receptors are present in the gonads. In vitro, chemerin reduces steroidogenesis in ovarian and testicular cells in rodents and humans. Chemerin and its receptors are also present in the placenta. Chemerin plays an important role in the regulation of fetal and maternal metabolism, fetal growth and metabolic homeostasis during pregnancy. This review describes the role of chemerin in metabolism and reproduction.La chémérine est une adipocytokine pro-inflammatoire exprimée et sécrétée majoritairement par les adipocytes. Elle a été initialement impliquée dans la régulation du système immunitaire, de l’adipogenèse et du métabolisme énergétique. Cependant, plusieurs études récentes montrent que cette adipocytokine et ses récepteurs sont exprimés au niveau des gonades. In vitro, elle diminue la stéroïdogenèse des cellules ovariennes et testiculaires de rongeurs et d’humains. La chémérine et ses récepteurs sont aussi présents au niveau du placenta. Ils y jouent un rôle important dans la régulation du métabolisme fœto-maternel, de la croissance du fœtus et de l’homéostasie métabolique pendant la grossesse

Adipokines and the female reproductive tract

It is well known that adipose tissue can influence puberty, sexual maturation, and fertility in different species. Adipose tissue secretes molecules called adipokines which most likely have an endocrine effect on reproductive function. It has been revealed over the last few years that adipokines are functionally implicated at all levels of the reproductive axis including the gonad and hypothalamicpituitary axis. Many studies have shown the presence and the role of the adipokines and their receptors in the female reproductive tract of different species. These adipokines regulate ovarian steroidogenesis, oocyte maturation, and embryo development. They are also present in the uterus and placenta where they could create a favorable environment for embryonic implantation and play a key role in maternal-fetal metabolism communication and gestation. Reproductive functions are strongly dependent on energy balance, and thereby metabolic abnormalities can lead to the development of some pathophysiologies such as polycystic ovary syndrome (PCOS). Adipokines could be a link between reproduction and energy metabolism and could partly explain some infertility related to obesity or PCOS

Characterization of AMP-activated protein kinase (AMPK) in goat ovary

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MAP kinases ERK1/2, but not AMP-activated protein kinase, are involved in the effects of unsaturated fatty acids on goat granulosa cells steroidogenesis in vitro

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