寧方勇,白秀娟
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,哈爾濱 150030)
綿羊卵巢不同獲卵方法及體外成熟效果比較
寧方勇,白秀娟*
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,哈爾濱 150030)
采用抽吸、切割和抽吸結(jié)合切割3種方法,從綿羊卵巢獲取卵母細(xì)胞,分別比較3種方法獲得A、B、C級(jí)卵母細(xì)胞的數(shù)量及耗時(shí)。結(jié)果表明,抽吸結(jié)合切割和切割法耗時(shí)分別為136.07和131.60 s,均顯著高于抽吸法61.33 s(P<0.05);而獲得可用卵(包括A、B級(jí))以切割法最好為8個(gè)。對(duì)比不同激素劑量組合的3種培養(yǎng)液,均能獲得81%以上成熟率,但成熟率差異不顯著。成熟液:TCM199-HCO3+10%FBS+l μg·mL-1雌二醇+2.2 g·mL-1NaHCO3+50 μg·mL-1慶大霉素+5 μg·mL-1FSH+0.38 mmol·L-1丙酮酸鈉+1 IU·mL-1LH+10 mmol·L-1Hepes可獲得最高83.4%卵母細(xì)胞成熟率;綿羊卵巢保存在10~15℃、15~20℃和20~30℃條件下,所獲卵母細(xì)胞成熟率都在82%以上,差異不顯著;IA23187聯(lián)合6-DMAP孤雌激活體外成熟綿羊卵母細(xì)胞,可獲最高91.5%孤雌胚率。
綿羊卵巢;獲卵方法;體外成熟;比較
胚胎干細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因、核移植及傳統(tǒng)的體外受精技術(shù)[1-5]需要大量卵母細(xì)胞和胚胎。隨著現(xiàn)代胚胎工程技術(shù)迅速發(fā)展,對(duì)綿羊卵母細(xì)胞需求量迅速增加。不斷改進(jìn)現(xiàn)有卵母細(xì)胞采集方法,最大限度從屠宰綿羊卵巢獲取最大數(shù)量的優(yōu)質(zhì)卵母細(xì)胞,提高綿羊卵巢的利用效率是胚胎工程技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
影響綿羊卵母細(xì)胞體外成熟因素較多,目前,綿羊卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)液大部分采用穩(wěn)定性較好的TCM199作為基礎(chǔ)培養(yǎng)液,不同研究者通過添加各種離子、激素和細(xì)胞因子等獲得較高成熟率。激素在綿羊卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)體系中具有重要作用。激素在體外成熟培養(yǎng)液中添加,能顯著提高綿羊卵母細(xì)胞體外成熟成熟率,提高卵母細(xì)胞核成熟和胞質(zhì)成熟同步化,所獲成熟卵母細(xì)胞在后續(xù)胚胎發(fā)育過程中表現(xiàn)出較好發(fā)育能力。FSH、LH和雌二醇是當(dāng)前各種成熟培養(yǎng)體系中應(yīng)用較多,效果較為明顯的3種激素。
本試驗(yàn)旨在篩選一種適合綿羊卵巢的采卵方法,確定綿羊卵巢理想保存溫度,探索保證卵母細(xì)胞成熟率的適宜激素濃度劑量組合,并確立體外成熟綿羊卵母細(xì)胞的孤雌激活方法。
1.1 材料
1.1.1 供試卵巢
綿羊卵巢采集于黑龍江省蘭西縣榆林鎮(zhèn)興達(dá)畜禽屠宰公司。
1.1.2 供試藥劑
卵巢保存液:0.9%滅菌生理鹽水、100 μg·mL-1青霉素、100 μg·mL-1鏈霉素;PBI操作液:NaCl 8 g·L-1、KCl 0.2 g·L-1、Na2HPO4·12H2O(或Na2HPO4)2.9 g·L-1(或1.15 g·L-1)、KH2PO40.2 g·L-1、MgCl2·6H2O 0.1 g·L-1、CaCl2·6H2O 0.13 g·L-1、葡萄糖(Glucose)1 g·L-1、丙酮酸鈉(Na-Pyrurate)0.36 g·L-1、K-penicilin 0.075 g·L-1、BSA 3 g·L-1或1 g·L-1。
SOFaa培養(yǎng)液:KCl 0.534 g·L-1、NaCl 6.294 g·L-1、KH2PO40.162 g·L-1、NaHCO32.106 g·L-1、丙酮酸鈉0.033 g·L-1、L-谷氨酰胺(L-Glutamine)0.146 g·L-1、CaCl2·2H2O 0.251 g·L-1、MgCl2·6H2O 0.100 g·L-1、乳酸鈉(Sodium lactate)0.370 g·L-1(或282.4 μl·L-1)、青霉素(Penicillin)0.075 g·L-1、鏈霉素0.050 g·L-1、2%(V/V)必需氨基酸、1%(V/V)非必需氨基酸。
1.2 方法
1.2.1 綿羊卵巢的獲取
75%酒精消毒剪刀采集綿羊卵巢,10~35℃卵巢保存液存放,2~6 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。
1.2.2 綿羊卵母細(xì)胞的采集
1.2.2.1 綿羊卵巢的處理
用滅菌生理鹽水將采集的綿羊卵巢洗滌4~6次,如卵巢上有多余的結(jié)締組織和脂肪,用經(jīng)75%酒精消毒的手術(shù)刀剪將其剪除。卵巢處理完畢后置于卵巢保存液中采集卵母細(xì)胞,整個(gè)操作過程,需在添加雙抗的PBI液中進(jìn)行。
1.2.2.2 綿羊卵母細(xì)胞的采集
采用下列3種方法進(jìn)行綿羊卵母細(xì)胞的采集:
I(抽吸法):5 mL注射器抽吸綿羊卵巢表面可見卵泡,將抽吸所得卵泡液于體式顯微鏡下挑揀卵母細(xì)胞。獲取卵母細(xì)胞移入平衡3~5 h成熟液中洗滌,然后按標(biāo)準(zhǔn)劃分卵母細(xì)胞級(jí)別,統(tǒng)計(jì)卵母細(xì)胞數(shù)量。
П(抽吸結(jié)合切割法):先后采用I(抽吸法)和Ш(切割法)處理綿羊卵巢,將經(jīng)過兩種方法處理獲得卵母細(xì)胞按標(biāo)準(zhǔn)劃分卵母細(xì)胞級(jí)別,統(tǒng)計(jì)卵母細(xì)胞數(shù)量。
Ш(切割法):在Φ60 mm培養(yǎng)皿中放入采卵液(PBI),將采卵綿羊卵巢置于其中。操作時(shí),一手將卵巢用組織鑷固定后,另一只手用刀片在卵巢表面輕輕劃割,多次劃割后,用采卵液反復(fù)沖洗劃割后的卵巢。操作完畢,取出處理的綿羊卵巢,在體視顯微鏡下配合劃線法(見圖1)挑揀卵母細(xì)胞,然后按照標(biāo)準(zhǔn)劃分卵母細(xì)胞級(jí)別,并統(tǒng)計(jì)不同級(jí)別卵母細(xì)胞數(shù)量。
劃線法配合不同采集方法采集綿羊卵母細(xì)胞,是經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)證實(shí)適合卵母細(xì)胞采集的一種便捷方法。操作時(shí),用黑色標(biāo)記筆在Φ60 mm培養(yǎng)皿的皿蓋外部劃出“Z”字形線條,然后將培養(yǎng)皿翻轉(zhuǎn)倒置作為卵母細(xì)胞采集容器。用不同方法對(duì)綿羊卵巢進(jìn)行處理后,將含有卵母細(xì)胞的皿蓋移到顯微鏡下進(jìn)行挑揀,此法不但大大提高卵母細(xì)胞的挑揀速度,而且最大程度減少了因操作失誤而造成的卵母細(xì)胞丟失,確保獲取卵母細(xì)胞數(shù)量統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。
圖1 劃線法Fig.1 Lineation method
卵泡液體外放置一段時(shí)間常會(huì)形成膠凍樣物質(zhì),嚴(yán)重影響卵母細(xì)胞的收集。因此,在采集卵母細(xì)胞的過程中,每次處理完1個(gè)卵巢后,立即進(jìn)行卵母細(xì)胞的挑揀。
1.2.3 綿羊卵母細(xì)胞的分級(jí)
通過不同方法獲取的綿羊卵丘—卵母細(xì)胞復(fù)合體(Cumulus-oocyte complex,COCs)用成熟液洗滌2~3次后,置于體式顯微鏡下進(jìn)行等級(jí)劃分和評(píng)定。所獲卵母細(xì)胞按照形態(tài)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為3個(gè)等級(jí)(參見圖2):
A級(jí):卵母細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)規(guī)則,細(xì)胞胞質(zhì)均一,卵母細(xì)胞周圍至少被3層以上卵丘細(xì)胞完全包裹,卵丘細(xì)胞致密,不擴(kuò)散;
B級(jí):卵母細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)良好,卵母細(xì)胞周圍被1~3層的卵丘細(xì)胞所包裹;
C級(jí):卵母細(xì)胞周圍沒有卵丘細(xì)胞存在,變形卵和退化的卵母細(xì)胞,或者裸卵。
研究結(jié)果證實(shí),在現(xiàn)有體外成熟培養(yǎng)體系條件下,C級(jí)卵母細(xì)胞無法體外培養(yǎng)成熟,因此只選擇A、B級(jí)卵母細(xì)胞用于體外成熟的培養(yǎng)。
圖2 卵母細(xì)胞的等級(jí)劃分Fig.2 Classification of sheep oocyte
1.2.4 綿羊卵母細(xì)胞的體外成熟培養(yǎng)
1.2.4.1 綿羊卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)的3種成熟液
采用如下3種成熟液對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行體外成熟培養(yǎng):
成熟液1:TCM199-HCO3+10%FBS+1 μg·mL-1雌二醇+2.2 g·mL-1NaHCO3+50 μg·mL-1慶大霉素+ 5 μg·mL-1FSH+0.38 mmol·L-1丙酮酸鈉+1 IU·mL-1LH+10 mmol·L-1Hepes。
成熟液2:TCM199-HCO3+10%FBS+l μg·mL-1雌二醇+2.2 g·mL-1NaHCO3+50 μg·mL-1慶大霉素+10 μg·mL-1FSH+0.38 mmol·L-1丙酮酸鈉+1 IU·mL-1LH+10 mmol·L-1Hepes。
成熟液3:TCM199-HCO3+10%FBS+10 μg·mL-1雌二醇+2.2 g·mL-1NaHCO3+50 μg·mL-1慶大霉素+ 5 μg·mL-1FSH+0.38 mmol·L-1丙酮酸鈉+1 IU·mL-1LH+10 mmol·L-1Hepes。
1.2.4.2 綿羊卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)用卵巢的保存
分別采用10~15℃、15~20℃和20~30℃卵巢保存液保存卵巢。
1.2.5 綿羊卵母細(xì)胞成熟的判定
綿羊卵母細(xì)胞成熟包括核成熟和同步的胞質(zhì)成熟,胞質(zhì)成熟難以界定。因此,常以卵母細(xì)胞形態(tài)變化進(jìn)行判別。成熟卵母細(xì)胞周圍卵丘細(xì)胞常發(fā)生放射狀排列的彌散形擴(kuò)散(見圖3)。未成熟卵母細(xì)胞,其卵丘細(xì)胞仍呈成熟前與卵母細(xì)胞結(jié)合緊密狀態(tài)(見圖4)。統(tǒng)計(jì)卵母細(xì)胞成熟率以第一極體排出(見圖5)為標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.6 成熟卵母細(xì)胞的孤雌激活
采用方法1(IA23187+6-DMAP)、方法2(Ionomycin+6-DMAP)和方法3(7%乙醇+6-DMAP)激活成熟卵母細(xì)胞。分別在5 μmol/IA23187、5 μmol·L-1離子霉素(Ionomycin)和7%乙醇的SOFaa中激活成
圖3 成熟卵母細(xì)胞Fig.3 Matured oocyte
圖4 未成熟卵母細(xì)胞Fig.4 Unmatured oocyte
圖5 第一極體排出Fig.5 Elimination of the first polar body
圖6 細(xì)胞Fig.6 Cell
2.1 不同獲卵方法獲卵效果比較
由表1可以看出,從處理卵巢所用時(shí)間看,當(dāng)采用I(抽吸法)、П(抽吸結(jié)合切割法)和Ш(切割法)3種不同的采卵方法時(shí),采集1個(gè)卵巢的卵母細(xì)熟卵母細(xì)胞5 min,再分別用濃度2 mmol·L-16-DMAP的SOFaa培養(yǎng)液培養(yǎng)4 h。然后用SOFaa洗滌卵母細(xì)胞3~4次,移入培養(yǎng)液SOFaa中,在5%CO2空氣、38.5℃,飽和濕度下培養(yǎng)48 h后,檢查卵母細(xì)胞的2細(xì)胞(見圖6)卵裂情況,孤雌胚率為2細(xì)胞胚胎占成熟卵母細(xì)胞數(shù)的比率。胞,抽吸法耗時(shí)為61.33 s。與其比較,當(dāng)采用抽吸結(jié)合切割法和切割法采集1個(gè)卵巢的卵母細(xì)胞時(shí),耗時(shí)分別為136.07 s和131.60 s,抽吸法處理卵巢耗時(shí)顯著低于抽吸結(jié)合切割法和切割法(P<0.05),而抽吸結(jié)合切割法和切割法間耗時(shí)差異不顯著。
表1 不同收集卵母細(xì)胞方法的比較Table 1 Comparison of different collecting oocytes method
從所獲各級(jí)卵母細(xì)胞數(shù)量看,采用抽吸法、抽吸結(jié)合切割法和切割法處理1個(gè)卵巢時(shí),能夠分別獲得1.37、2.00和3.97個(gè)的A級(jí)卵母細(xì)胞。A級(jí)卵母細(xì)胞獲得數(shù),切割法要顯著的高于抽吸法和抽吸結(jié)合切割法(P<0.05),而抽吸法與抽吸結(jié)合切割法相比差異不顯著;抽吸法、抽吸結(jié)合切割法和切割法處理1個(gè)卵巢時(shí),B級(jí)卵母細(xì)胞獲得數(shù)分別為0.87、3.63和4.03個(gè)。B級(jí)卵母細(xì)胞獲得數(shù),抽吸法顯著低于抽吸結(jié)合切割法和切割法(P<0.05),抽吸結(jié)合切割法與切割法相比差異不顯著(P>0.05);抽吸法、抽吸結(jié)合切割法和切割法處理1個(gè)卵巢時(shí),C級(jí)卵母細(xì)胞的獲得數(shù)分別為0.33、2.37和2.40個(gè)。C級(jí)卵母細(xì)胞獲得數(shù),抽吸法顯著低于抽吸結(jié)合切割法和切割法(P<0.05),而抽吸結(jié)合切割法與切割法相比差異不顯著(P>0.05)。
2.2 不同成熟液成熟效果比較
由表2可知,綿羊卵母細(xì)胞在3種不同培養(yǎng)液中體外成熟培養(yǎng)24 h后,成熟液1、成熟液2和成熟液3的成熟率分別為83.4%、81.1%和82.6%。經(jīng)卡方檢驗(yàn),3種成熟液體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞的成熟率差異均不顯著(P>0.05)。
表2 不同成熟液成熟效果比較Table 2 Influence of different maturation liquid on oocyte maturation
2.3 綿羊卵巢不同保存溫度成熟效果比較
由表3可知,綿羊離體卵巢在10~15℃、15~20℃和20~30℃條件下保存,卵母細(xì)胞的體外成熟率分別為82.5%、85.2%和82.9%。經(jīng)卡方檢驗(yàn),3種溫度條件下的成熟率差異均不顯著(P>0.05)。
2.4 不同激活液激活效果比較
由表4可知,采用方法1(IA23187+6-DMAP)、方法2(Ionomycin+6-DMAP)和方法3(7%乙醇+ 6-DMAP)激活體外成熟卵母細(xì)胞,孤雌胚率分別是91.5%、89.5%和60.5%。經(jīng)卡方檢驗(yàn),方法1與方法2的孤雌胚率差異不顯著,但方法1和方法2的孤雌胚率極顯著地高于方法3(P<0.01)。
表3 綿羊卵巢不同保存溫度成熟效果比較Table 3 Influence of different conserved temperature for sheep ovary on oocyte maturation
表4 不同激活液激活效果比較Table 4 Comparison of different parthenogenetic activation liquid in sheep oocytes
3.1 不同獲卵方法獲卵效果比較
采用不同方法獲取足夠數(shù)量卵母細(xì)胞對(duì)于胚胎工程技術(shù)具有重要意義,卵母細(xì)胞作為重組胚胎核受體,是核移植等胚胎工程技術(shù)操作先決條件。綿羊離體卵巢卵母細(xì)胞獲取方法主要有抽吸法、剖切(切割)法以及兩種方法相結(jié)合方法[6-8]。
本試驗(yàn)中,切割法和抽吸法每處理1個(gè)卵巢耗用時(shí)間分別為:131和61 s。這與王建鋒[9]等報(bào)道的剖切(切割)法耗用時(shí)間要顯著長(zhǎng)于抽吸法的研究結(jié)果相一致。其主要原因是在試驗(yàn)操作過程中,抽吸只針對(duì)卵巢表面可見卵泡進(jìn)行操作,發(fā)育成熟突出于卵巢表面的可見卵泡數(shù)量有限,而切割法需對(duì)卵巢廣泛表面反復(fù)進(jìn)行操作,耗用時(shí)間較長(zhǎng)。
本試驗(yàn)中,剖切(切割)法和抽吸法處理1個(gè)卵巢時(shí),分別能夠獲得8個(gè)和2個(gè)可用卵母細(xì)胞。這與汪立芹等切割法能夠采集2~3個(gè)可用卵母細(xì)胞研究[10]有顯著差異。綿羊發(fā)情具有季節(jié)性,綿羊卵巢在不同季節(jié)處于不同的生殖發(fā)育狀態(tài),即使季節(jié)相同,卵泡發(fā)育進(jìn)展情況也會(huì)因個(gè)體情況不同而存在較大差異。卵母細(xì)胞采集時(shí),操作者采集卵母細(xì)胞的技術(shù)熟練程度差異較大,都是造成不同研究者卵巢獲卵數(shù)量差異較大的原因。此外,本試驗(yàn)卵母細(xì)胞采集過程中配合劃線法進(jìn)行輔助,減少卵母細(xì)胞的遺漏,也是卵母細(xì)胞獲取數(shù)量較為理想的原因。
Sommersberg等研究結(jié)果證實(shí),卵母細(xì)胞成熟須在包裹卵丘細(xì)胞作用下完成[11]。體外成熟培養(yǎng)時(shí),裸卵失去周圍卵丘細(xì)胞包裹,無法成熟。要求卵母細(xì)胞進(jìn)行采集時(shí),采集方法應(yīng)盡量避免對(duì)卵母細(xì)胞周圍包裹卵丘細(xì)胞破壞。抽吸法采集卵母細(xì)胞,能夠通過更換針頭大小方法降低對(duì)卵丘細(xì)胞破壞,但當(dāng)針頭型號(hào)較大時(shí),抽吸時(shí)會(huì)在卵巢表面形成較大空洞,卵泡液中卵母細(xì)胞流失,減少獲取卵母細(xì)胞數(shù)量。
為提高卵巢的利用率,盡可能從單個(gè)卵巢獲取更多可用卵母細(xì)胞。本試驗(yàn)將切割與抽吸兩種方法結(jié)合處理卵巢。從試驗(yàn)結(jié)果看,切割與抽吸相結(jié)合方法在處理時(shí)間、獲得1~3層卵母細(xì)胞數(shù)與切割法相比差異均不顯著,但獲得3層以上卵母細(xì)胞數(shù)卻顯著低于切割法(P<0.05)。這可能是在進(jìn)行抽吸操作時(shí),針頭抽吸卵泡形成較大孔洞,有部分卵母細(xì)胞隨卵泡液流出而導(dǎo)致丟失。因此,在耗時(shí)基本相同時(shí),抽吸結(jié)合切割的方法不能顯著提高從卵巢上獲取卵母細(xì)胞數(shù)量。
3.2 不同成熟液成熟效果比較
哺乳動(dòng)物體內(nèi)激素作用機(jī)制尚不完全清楚,激素在生物體內(nèi)通過復(fù)雜機(jī)制對(duì)生殖細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育和凋亡起重要調(diào)控作用。進(jìn)行卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)時(shí),在TCM199培養(yǎng)液基礎(chǔ)上額外添加激素[12]、各種離子[13]、細(xì)胞因子以及血清,是當(dāng)前研究卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)體系時(shí)普遍采用的方法。檀利長(zhǎng)等曾對(duì)比卵泡液在體外成熟培養(yǎng)時(shí)對(duì)卵母細(xì)胞成熟的促進(jìn)作用,并取得較為理想的效果[14]。為了獲得較高的成熟率,激素成為當(dāng)前而各種體外成熟培養(yǎng)體系中必不可少的添加物。
本試驗(yàn)比較5 μg·mL-1FSH與l μg·mL-1雌二醇,10 μg·mL-1FSH與l μg·mL-1雌二醇,5 μg·mL-1FSH與10 μg·mL-1雌二醇3種組合不同激素濃度條件下,體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞成熟情況。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),成熟液1可獲得最高為83.4%成熟率,成熟液2成熟率最低為81.1%,成熟液3成熟率則為82.6%。經(jīng)卡方檢驗(yàn),3種成熟液體外成熟率差異均不顯著。本試驗(yàn)中,3種成熟液的卵母細(xì)胞體外成熟率都在81%以上,這與與楊志杰等報(bào)道[15]基本一致。
促卵泡素(Follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH)是生物體內(nèi)的糖蛋白激素,對(duì)卵母細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育和成熟都具有促進(jìn)作用,能促進(jìn)卵泡顆粒細(xì)胞增生,促進(jìn)卵巢上卵泡生長(zhǎng)以及雌激素合成和分泌,及刺激卵泡細(xì)胞產(chǎn)生LH受體作用。FSH能夠誘導(dǎo)卵丘細(xì)胞擴(kuò)散,使生發(fā)泡破裂出現(xiàn)暫時(shí)性的抑制,使第一次成熟分裂時(shí)間發(fā)生改變,達(dá)到促進(jìn)胞質(zhì)成熟效果。目前,F(xiàn)SH在卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)中的作用機(jī)制,尚未達(dá)成共識(shí)。雌二醇是動(dòng)物體內(nèi)由雄激素轉(zhuǎn)化而來一類性腺類固醇激素,在生物體生殖過程中具有廣泛調(diào)節(jié)作用。卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)時(shí),將FSH與LH協(xié)同添加,顯著提高卵母細(xì)胞的體外成熟率[16]。因此,當(dāng)前研究動(dòng)物卵母細(xì)胞的體外成熟培養(yǎng)效果時(shí),成熟液中多是不同種類的激素協(xié)同添加。
本試驗(yàn)證實(shí),體外培養(yǎng)綿羊卵母細(xì)胞,培養(yǎng)液中5 μg·mL-1FSH與l μg·mL-1雌二醇濃度,能滿足一定數(shù)量卵母細(xì)胞的成熟需要,獲得較高的成熟率。但綿羊卵母細(xì)胞體外成熟培養(yǎng)時(shí),F(xiàn)SH、LH和雌二醇等激素所需精確濃度仍待進(jìn)一步研究確定。
3.3 卵巢保存溫度對(duì)卵母細(xì)胞成熟效果的影響
活體動(dòng)物卵巢處于機(jī)體恒定內(nèi)環(huán)境中,不受外界因素影響。為保證卵巢上卵母細(xì)胞活性和發(fā)育能力,從離體卵巢獲取卵母細(xì)胞需對(duì)卵巢進(jìn)行保溫,使保存溫度盡量維持恒定。
Ravindranatha認(rèn)為低溫打擊能夠引起卵母細(xì)胞冷休克,并顯著降低卵母細(xì)胞發(fā)育能力[17]。潘曉燕等報(bào)道將豬卵巢保存在35℃,其卵泡液pH會(huì)隨保存時(shí)間延長(zhǎng)不斷降低,過酸環(huán)境和代謝廢物增加卵母細(xì)胞核DNA碎片化比率,降低卵母細(xì)胞的成熟能力[18]。本試驗(yàn)對(duì)比10~15℃、15~20℃和20~30℃保存綿羊離體卵巢,其卵母細(xì)胞的體外成熟率分別為82.5%、85.2%和82.9%。經(jīng)卡方檢驗(yàn),3種溫度條件下的成熟率差異均不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),卵巢保存溫度從10℃到30℃,卵母細(xì)胞成熟率不受明顯影響,隨著溫度的升高和降低,卵母細(xì)胞成熟率未發(fā)現(xiàn)規(guī)律性變化。動(dòng)物離體卵巢保存在適宜溫度下是卵母細(xì)胞體外成熟的重要條件,但卵巢保存的極限高、低溫,及其對(duì)卵母細(xì)胞成熟的影響仍待深入研究。
3.4 體外成熟卵母細(xì)胞的孤雌激活
正常情況下,卵母細(xì)胞由動(dòng)物卵巢上排出時(shí)處于細(xì)胞周期的第二次減數(shù)分裂中期。從離體卵巢獲取的卵母細(xì)胞,只有借助外源物理或化學(xué)刺激恢復(fù)減數(shù)分裂,排出第二極體,才能繼續(xù)其細(xì)胞周期,完成發(fā)育過程。
乙醇早就被發(fā)現(xiàn)對(duì)卵母細(xì)胞具有激活作用,乙醇激活主要是通過水解細(xì)胞膜上4,5—二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)產(chǎn)生1,4,5—三磷酸肌醇(IP3),誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)源鈣向胞質(zhì)中釋放,引起胞質(zhì)鈣離子濃度升高,激活卵母細(xì)胞[19]。本試驗(yàn)利用7%乙醇對(duì)綿羊卵母細(xì)胞進(jìn)行孤雌激活,僅獲60.5%孤雌胚率,低于張?jiān)粕?5.5%孤雌胚率[20]。本試驗(yàn)7%乙醇是由卵母細(xì)胞成熟液配制而成,而張?jiān)粕?%乙醇為SOFaa配制而成[20],卵母細(xì)胞成熟液與培養(yǎng)用SOFaa成分差別較大,是否由此引起兩者孤雌胚率差異懸殊有待研究證實(shí)。
A23187和離子霉素都是鈣離子載體,A23187是增加Ca2+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高激活卵母細(xì)胞;離子霉素是通過動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放,依次觸發(fā)Ca2+內(nèi)流而引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高,激活卵母細(xì)胞。A23187和離子霉素激活卵母細(xì)胞的效率均高于乙醇,單獨(dú)使用A23187和離子霉素激活時(shí),卵母細(xì)胞無原核生成,因此A23187和離子霉素常與CHX或6-DMAP聯(lián)合使用,才能獲得理想的激活效果[21]。本試驗(yàn)利用A23187激活綿羊卵母細(xì)胞,獲得91.5%孤雌胚率,雖與離子霉素89.5%孤雌胚率相比差異不顯著,但極顯著高于7%乙醇的方法(P<0.01)。比張紅琴[22]、潘曉燕[23]等報(bào)道80%孤雌胚率高很多。這是因?yàn)楸驹囼?yàn)所有激活卵母細(xì)胞都經(jīng)過嚴(yán)格形態(tài)學(xué)篩選,剔除形態(tài)較差的卵母細(xì)胞。成熟卵母細(xì)胞進(jìn)行孤雌激活時(shí),不但應(yīng)注意激活方法選擇,更應(yīng)重視激活卵母細(xì)胞篩選。
采用切割、抽吸及切割結(jié)合抽吸3種方法從綿羊卵巢獲取卵母細(xì)胞時(shí),切割方法獲卵效果最好,可以從1個(gè)綿羊離體卵巢上獲取8個(gè)可用卵母細(xì)胞;成熟液:TCM199-HCO3+10%FBS+l μg·mL-1雌二醇+2.2 g·mL-1NaHCO3+50 μg·mL-1慶大霉素+ 5 μg·mL-1FSH+0.38 mmol·L-1丙酮酸鈉+1 IU·mL-1LH+10 mmol·L-1Hepes,體外成熟培養(yǎng)卵母細(xì)胞可獲83.4%效果最好的卵母細(xì)胞成熟率;10~30℃卵巢保存溫度對(duì)其卵母細(xì)胞的體外成熟沒有顯著影響;A23187聯(lián)合6-DMAP可使成熟卵母細(xì)胞獲得91.5%的孤雌胚率,證實(shí)其具有較好的胚胎發(fā)育能力。
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Comparsion of different collecting oocytes method andin vitromatura- tion on sheep
NING Fangyong,BAI Xiujuan(School of of Animal Science and Technology, Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)
The paper collected oocytes from the sheep ovary by using 3 methods:the syrine aspiration,slicing and syrine aspiration combining with slicing,and then compared the oocytes number and time consuming to acquire A,B and C standard sheep oocytes.The results showed that the time consuming are 136.07 s and 131.60 s by syrine aspiration combining with slicing and slicing method, respectively.both of them are significantly higher than the time consuming by syrine aspiration,which time is 61.33 s(P<0.05);slicing is the best way to collect 8 available oocytes(including A and B sheep oocytes).compared the 3 kinds medium with different hormone dose,all the maturation rate is higher above 81%,however,the difference is not significant,the maturation medium:TCM199-HCO3+10% FBS+lμg·mL-1E2+2.2 g·mL-1NaHCO3+50μg·mL-1Gentamycin+5μg·mL-1FSH+0.38 mmol·L-1Na-Pyruvate 1 IU·mL-1LH+10 mmol·L-1Hepes can be obtained the highest oocytes maturation rate 83.4%;83.4%;the sheep oocytes conserve in 10-15℃,15-20℃and 20-30℃,all the oocytes maturation rate is 82%above,the difference is not significant;IA23187 and 6-DMAP be used for parthenogenetic activation,parthenogenetic activation embryo rate is the highest 91.5%.
sheep oocyte;collecting oocytes method;in vitromaturation;comparsion
S826
A
1005-9369(2014)08-0065-07
2012-03-28
國家自然科學(xué)基金(30771538,31000990)
寧方勇(1977-),男,講師,博士,研究方向?yàn)樘胤N經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。E-mail:654293748@qq.com
*通訊作者:白秀娟,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樘胤N經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。E-mail:bxj630306@163.com
時(shí)間2014-7-26 14:35:46[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140726.1435.004.html
寧方勇,白秀娟.綿羊卵巢不同獲卵方法及體外成熟效果比較[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,45(8):65-71.
Ning Fangyong,Bai xiujuan.Comparsion of different collecting oocytes method andin vitromaturation on sheep[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(8):65-71.(in Chinese with English abstract)