肖紅衛(wèi) 華再東 張立蘋 任紅艷 劉西梅 華文君 李莉 畢延震 鄭新民
摘要:為了觀察17-β-雌二醇對豬卵母細胞體外成熟及體外受精胚的影響,選用屠體卵巢上的卵母細胞為試驗材料,將其分為4組,分別在培養(yǎng)基中添加 0、25、50、75 μmol/L 17-β-雌二醇,體外成熟培養(yǎng)時間為36~44 h,受精胚培養(yǎng)時間為9 d。結(jié)果表明,在培養(yǎng)基中分別添加17-β-雌二醇0、25、50、75 μmol/L時豬卵母細胞體外成熟率分別為58.5%、67.1%、80.9%、64.5%,卵裂率分別為51.2%、56.5%、63.5%、59.2%,囊胚形成率分別為16.7%、24.2%、19.5%、24.0%。結(jié)果顯示在培養(yǎng)基中添加50 μmol/L 17-β-雌二醇可提高豬卵母細胞體外成熟率至80.9%,提高體外受精胚的卵裂率至63.5%,但囊胚形成率以添加量為25 μmol/L的組最高,說明添加17-β-雌二醇可提高豬卵母細胞成熟率、卵裂率以及囊胚率。
關(guān)鍵詞:17-β-雌二醇;卵母細胞;體外成熟;體外受精;胚胎培養(yǎng)
中圖分類號:S828.3 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2015)22-5660-02
Abstract: For observing the effect of 17-β-E2 on the porcine oocytes maturation and fertilized embryos development in vitro, the porcine oocytes collected from prepubertal gilts ovaries were cultured in maturation medium which added different concentration 17-β-estrodiol (0、25、50、75 μmol/L) for 36~44 hours. The fertilized eggs were cultured for 9 days. The results showed that the maturation rate of each addition was 58.5%, 67.1%, 80.9%, 64.5%, respectively. The cleavage rate was 51.2%, 56.5%, 63.5%, 59.2%, respectively, and the blastocyst rate was 16.7%, 24.2%, 19.5% and 24.0%, respectively. It indicated that the addition of 17-β-estrodiol could improve maturation rate, cleavage rate and blastocyst rate, and the maturation rate & cleavage rate of 50 μmol/L addition were higher than the other 3 groups, but the blastocyst rate of 25 μmol/L addition was higher than the other groups.
Key words: 17-β-estrodiol;porcine oocytes; in vitro maturation; in vitro fertilization; embryo culture
自Mattiol等[1]用屠體的卵母細胞獲試管豬以來,卵母細胞的體外成熟培養(yǎng)已經(jīng)取得了較大的進展[2]。目前,研究者大多從屠宰場廢棄卵巢中獲取卵母細胞,但隨著中國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展,生豬出欄時間從原來的5個月縮短到3個月,而3月齡的母豬尚未性成熟。因此,如何進一步提高卵母細胞的成熟效率,為胚胎工程技術(shù)準備更多優(yōu)良的成熟卵母細胞就日益成為研究者所關(guān)注的焦點[3,4]。
雌二醇(E2)是體內(nèi)主要由卵巢成熟濾泡分泌的一種天然雌激素,能促進和調(diào)節(jié)性器官及副性征的正常發(fā)育,臨床用于卵巢機能不全或卵巢激素不足引起的各種癥狀。本試驗在豬卵母細胞的成熟培養(yǎng)基中添加不同濃度的雌二醇,以研究其添加量對卵丘細胞體外成熟率的影響及對體外受精胚發(fā)育率的影響,旨在為胚胎工程技術(shù)的發(fā)展提供參考。
1 材料與方法
除特別標識外,所有試劑均購自Sigma公司,耗材為NUNC公司產(chǎn)品。
1.1 卵巢的采集、運輸、清洗及修剪
本試驗所用卵巢來自武漢市中糧肉食品加工廠屠宰場。剪下剛屠宰的直徑約1.0~2.5 cm、卵泡顏色清亮、形態(tài)正常(無過大、病變卵泡)且手感尚溫的卵巢(剪去卵巢上附帶的輸卵管和系膜),放入加有雙抗的35~38 ℃的滅菌生理鹽水中,在2 h內(nèi)送回實驗室。隨后用等溫生理鹽水沖洗2~3次至無血水。
1.2 卵母細胞的采集
用帶有18 G針頭的注射器抽取卵巢表面卵泡(2~6 mm),將抽取液注入50 mL離心管(離心管置于38 ℃的水浴鍋中)中。待卵丘-卵母細胞復合體(COCs)沉淀后在立體顯微鏡下檢卵。選取帶有致密卵丘細胞的卵母細胞并對所得細胞進行分級比較。將檢出的COCs用加有雙抗的DPBS 洗滌3次,然后用卵母細胞操作液洗滌3次,移入當天上午在CO2培養(yǎng)箱中平衡的成熟培養(yǎng)液中。卵母細胞的培養(yǎng)采用四孔板培養(yǎng)法:每孔400 μL的培養(yǎng)體系內(nèi)放入80枚卵,在5%CO2、95%空氣、38.5 ℃飽和濕度下培養(yǎng)36~44 h。
1.3 卵母細胞體外成熟情況的檢查
培養(yǎng)結(jié)束后,檢查卵丘擴散情況,再將卵母細胞移至0.1%透明質(zhì)酸酶溶液中,渦漩振蕩法脫去卵丘細胞并在顯微鏡下檢查極體排出情況。
1.4 體外受精
將培養(yǎng)成熟的卵母細胞用透明質(zhì)酸酶除去其外面的卵丘細胞。挑選胞質(zhì)飽滿均勻、有第一極體的卵母細胞移入到預平衡的獲能液中洗滌 3~5次。然后用移卵管移入上蓋礦物油并在CO2培養(yǎng)箱中預孵1 h以上的受精液微滴中(50 μL),每滴放入10~15枚卵母細胞,置于 CO2培養(yǎng)箱(38.5 ℃、5%CO2、100%飽和濕度)中,等待受精。
將已經(jīng)獲能的精子,調(diào)整精子濃度到2×106個/mL左右。然后取50 μL加入到等待受精的卵母細胞微滴中,于CO2培養(yǎng)箱(38.5 ℃、5%CO2、100%飽和濕度)中,共同孵育6 h。
1.5 胚胎培養(yǎng)
受精6 h后,將卵母細胞移入NCSU23中輕輕吹打,去除附著在受精卵周圍的精子,并用 NCSU23 洗滌3次,然后放入至少平衡2 h的NCSU23微滴(4 μg/mL BSA)中,每滴約10枚受精卵,培養(yǎng)條件為38.5 ℃、5%CO2、100%飽和濕度。受精當天記為第0天,第二天檢查卵裂情況,第六天檢查囊胚發(fā)育情況。
1.6 試驗設(shè)計
1.6.1 不同濃度17-β-雌二醇對卵母細胞成熟的影響 用以下配方對卵母細胞進行體外產(chǎn)生培養(yǎng),36~44 h后,以出現(xiàn)第一極體者(pbⅠ)判為卵母細胞成熟,比較不同雌二醇添加濃度對卵母細胞成熟的影響。
mTCM199配方: TCM-199(Gibco)添加3.05 mmol/L葡萄糖、0.91 mmol/L丙酮酸鈉、0.57 mmol/L L-半胱氨酸、100 IU/mL青霉素、100 μg/mL硫酸鏈霉素、10%(V/V)卵泡液、10 IU/mL孕馬血清促性腺激素(PMSG)和10 IU/mL人絨毛膜促性腺激素(hCG)。
試驗設(shè)置4個處理,分別為處理1:mTCM199+0 μmol/L 17-β-E2;處理2:mTCM199+25 μmol/L 17-β-E2;處理3:mTCM199+50 μmol/L 17-β-E2;處理4:mTCM199+75 μmol/L 17-β-E2。
1.6.2 不同雌二醇添加濃度對體外受精胚發(fā)育的影響 用NCSU23培養(yǎng)基對體外受精胚進行體外培養(yǎng),出現(xiàn)卵裂后進行計數(shù),并在出現(xiàn)囊胚后統(tǒng)計囊胚的數(shù)量,比較不同雌二醇添加濃度對體外受精胚發(fā)育的影響。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同雌二醇添加濃度對卵母細胞成熟的影響
由表1可見,在成熟液中添加0、25、50、75 μmol/L 17-β-雌二醇的卵母細胞的成熟率分別為58.5%、67.1%、80.9%、64.5%。結(jié)果表明,成熟液中添加50 μmol/L17-β-雌二醇可提高卵母細胞的成熟率。
2.2 不同雌二醇添加濃度對體外受精胚發(fā)育的影響
由表1可見,在成熟液中添加0、25、50、75 μmol/L 17-β-雌二醇的卵母細胞的體外受精胚卵裂率分別為51.2%、56.5%、63.5%、59.2%;第六天的囊胚率分別為16.7%、24.2%、19.5%、24.0%。表明在培養(yǎng)基中添加50 μmol/L17-β-雌二醇組的卵裂率最高,但在囊胚形成率上以添加25 μmol/L17-β-雌二醇組最高,說明17-β-雌二醇在卵母細胞成熟上起作用,不同濃度的處理對后期胚胎發(fā)育的影響不同。
3 小結(jié)與討論
有關(guān)雌二醇在卵母細胞成熟中的作用有許多報道,但是對于不同物種得出的結(jié)論不一致[5-7]。李凱等[5]研究發(fā)現(xiàn),雌二醇對小鼠卵母細胞的成熟及其發(fā)育潛力無明顯作用。呂麗華等[6]研究發(fā)現(xiàn),在山羊卵母細胞體外成熟培養(yǎng)中,添加1 μg/mL雌二醇更有利于卵母細胞體外成熟培養(yǎng),可使卵裂率提高17.6%。李繼鵬等[7]研究發(fā)現(xiàn),在基礎(chǔ)培養(yǎng)液中添加濃度為2.0 μg/mL的雌二醇可促進犬卵母細胞核成熟到MⅠ-MⅡ期,但效果并不明顯。戈力等[8]研究發(fā)現(xiàn),成熟液中添加1 μg/mL雌二醇對豬卵母細胞的體外成熟具有明顯的促進作用,而添加100 μg/mL 雌二醇對豬卵母細胞體外成熟具有明顯的抑制作用。
本研究發(fā)現(xiàn),添加17-β-雌二醇可提高豬卵母細胞成熟率、卵裂率及囊胚率;但對于受精后的卵裂率,其中以添加50 μmol/L 17-β-雌二醇組效果最好,可促進豬卵母細胞的成熟,提高受精后胚胎的發(fā)育能力。
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(責任編輯 曾德芳)