The proteome of equine oviductal fluid varies before and after ovulation: A comparative study

Abstract

Equine fertilization cannot be performed in the laboratory as equine spermatozoa do not cross the oocyte's zona pellucida in vitro. Hence, a more profound study of equine oviductal fluid (OF) composition at the pre-ovulatory and post-ovulatory stages could help in understanding what components are required to achieve fertilization in horses. Our work aimed to elucidate the proteomic composition of equine OF at both stages. To do this, OF was obtained postmortem from oviducts of slaughtered mares ipsilateral to a pre-ovulatory follicle (n = 4) or a recent ovulation (n = 4); the samples were kept at -80°C until analysis. After protein extraction and isobaric tags for relative and absolute quantification (iTRAQ) labeling, the samples were analyzed by nano-liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The analysis of the spectra resulted in the identification of a total of 1,173 proteins present in pre-ovulatory and post-ovulatory samples; among these, 691 were unique for Equus caballus. Proteins from post-ovulatory oviductal fluid were compared with the proteins from pre-ovulatory oviductal fluid and were categorized as upregulated (positive log fold change) or downregulated (negative log fold change). Fifteen proteins were found to be downregulated in the post-ovulatory fluid and 156 were upregulated in the post-ovulatory OF compared to the pre-ovulatory fluid; among the upregulated proteins, 87 were included in the metabolism of proteins pathway. The identified proteins were related to sperm-oviduct interaction, fertilization, and metabolism, among others. Our data reveal consistent differences in the proteome of equine OF prior to and after ovulation, helping to increase our understanding in the factors that promote fertilization and early embryo development in horses.

La fertilización equina no se puede realizar en el laboratorio ya que los espermatozoides equinos no cruzan la zona pelúcida del ovocito in vitro. Por lo tanto, un estudio más profundo de la composición del líquido oviductal (FO) equino en las etapas preovulatorias y posovulatorias podría ayudar a comprender qué componentes se requieren para lograr la fertilización en los caballos. Nuestro trabajo tuvo como objetivo dilucidar la composición proteómica del OF equino en ambas etapas. Para hacer esto, se obtuvo OF post mortem de oviductos de yeguas sacrificadas ipsilateral a un folículo preovulatorio (n = 4) o una ovulación reciente (n = 4); las muestras se mantuvieron a -80°C hasta el análisis. Después de la extracción de proteínas y las etiquetas isobáricas para el etiquetado de cuantificación relativa y absoluta (iTRAQ), las muestras se analizaron mediante cromatografía de nanolíquidos acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS). El análisis de los espectros resultó en la identificación de un total de 1.173 proteínas presentes en muestras preovulatorias y posovulatorias; entre estos, 691 eran únicos para Equus caballus. Las proteínas del líquido oviductal posovulatorio se compararon con las proteínas del líquido oviductal preovulatorio y se clasificaron como reguladas al alza (cambio logarítmico positivo) o reguladas a la baja (cambio logarítmico negativo). Se encontró que quince proteínas estaban reguladas negativamente en el líquido postovulatorio y 156 estaban reguladas positivamente en el FO postovulatorio en comparación con el líquido preovulatorio; entre las proteínas reguladas positivamente, 87 se incluyeron en la vía del metabolismo de las proteínas. Las proteínas identificadas estaban relacionadas con la interacción espermatozoide-oviducto, la fertilización y el metabolismo, entre otros. Nuestros datos revelan diferencias consistentes en el proteoma de la OF equina antes y después de la ovulación, lo que ayuda a aumentar nuestra comprensión de los factores que promueven la fertilización y el desarrollo embrionario temprano en los caballos.