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卵巢运输及保存的重要影响因素


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2022/11/24 7:53:02 关注:70 评论: 我要投稿

新希望六和——生物环保饲料

  卵巢运输及保存的重要影响因素
  兰可心1,2*,张学炜1,郑璐璐1,2,王敏1,2,崔茂盛2

(1. 天津农学院动物科学与动物医学学院,天津300380;2.天津市农业科学院畜牧兽医研究所,天津300381)

  哺乳动物卵巢内含有大量的原始卵泡,是当前科研上获取卵母细胞的重要原材料。随着转基因、克隆等胚胎工程技术日渐成熟,对卵母细胞的需求也在不断增加。体内成熟技术和超数排卵技术所获得的卵母细胞数量有限,实际操作复杂且成本高。而屠宰场所提供的卵巢数量大、所获得卵母细胞充足且成本低廉,但往往需要对离体卵巢进行一定时间的保存。不适当的保存条件会影响卵母细胞活力,对后续实验造成不利影响,可见如何在卵巢保存的过程中维持组织内卵泡的活力对于后续的研究工作是十分重要的。
  01
  卵巢运输及保存温度
  离体卵巢所处的环境发生变化时,会对卵泡及卵母细胞造成负面影响。温血动物体内存在的酶在正常体温的温度时活性最强,细胞的新陈代谢与酶的活性有关,而酶的活性与温度呈现依赖性。细胞代谢会消耗细胞内能量,紧接着消耗保存介质中的营养和氧气。所以,即使在很短的保存时间(例如2 h或4 h)内,也可能会启动颗粒细胞以及卵母细胞凋亡导致较高的滤泡闭锁率。
  不同物种间卵巢对于温度敏感度不同有关,在较低温度下保存的卵巢的卵裂率和囊胚率明显低于其他处理。将卵巢保存在较低的温度下时,细胞代谢率随之也降低,使其可以用最小限度的代谢来抵抗因为缺少营养和氧气所导致的能量减少。在低温环境下保存卵巢,对酸中毒以及细胞凋亡过程会有所缓解。
  02
  卵巢运输及保存时间
  据相关研究表明,从屠宰场收集的卵巢到采集卵母细胞的时间与卵母细胞的质量呈正比。但实际上会受到运输时间、屠宰场和实验室工作人员的工作时间、卵巢数量等各种因素影响。
  受以上因素影响,需要对卵巢进行一定时间的保存。
  随着保存时间的延长,由于离体卵巢缺乏氧气以及营养的供应导致毒素累积,在不同物种中对卵巢中卵母细胞的质量会造成不同程度的影响。这可能是因为长期暴露在低温下将不可避免地导致离子浓度失衡、代谢停滞和温度依赖性膜功能失衡。
  03
  卵巢运输及保存介质
  保存溶液的组成成分是影响卵巢保存效果的重要因素之一。
  而找到对卵巢毒性及损伤最小的保存溶液的最佳成分至关重要。但确定保存溶液中缺少的有效成分是很难的。同时,对于保存溶液的选择不仅要兼顾成本和可用性,也要考虑卵巢到达实验室所需要的时间。对于这种情况,许多研究评估了不同溶液对卵巢运输过程中保存效果及卵泡健康状态的影响。
  生理盐水和磷酸缓冲盐溶液价格低廉且使用率较高。0.9%生理盐水具有成本低且已有商品化产品的优点,使用便捷。虽然仅由水和氯化钠组成,已经是大多数实验室低温(4℃)运输卵巢的主要选择。研究人员尝试使用不同溶液对保存效果进行改善。发现使用Braun-Collins溶液、椰子水、最低基本培养基和组织培养基199(Medium199,M199)等营养物质更丰富的保存溶液来保存卵巢能更好地保证卵母细胞的活性。
  04
  其他因素
  有研究表明,将卵巢组织切割为3 mm×3 mm×1 mm的组织块,更有利于培养基渗透进组织。
  相较来说,运输整个卵巢或较大块的卵巢组织,因为操作简便所需时间更少,其可行性更高。卵巢保存受到多因素影响。包括器官或组织碎片大小、温度和可用性大小。
  此外,不同运输温度对从黄体或卵泡期卵巢收集的卵母细胞的成熟率没有显著影响。重要的是,仍需要进一步研究以评估不同因素(发情周期阶段、身体状况、年龄等)对卵巢组织运输的影响。通过简单有效的保存程序,已经做出了许多努力来优化运输条件。
  05
  总结
  卵巢离体后环境改变缺乏氧气以及营养的供应,导致毒素累积,对卵泡内的卵母细胞造成了负面影响。
  卵巢的保存条件会引起卵泡的代谢变化从而改变卵泡液的PH,卵泡液PH随着温度的提高不断下降。
  葡萄糖是卵泡内卵母细胞成熟过程中关键的能量来源,随着时间延长,卵泡液内的葡萄糖不断被消耗,含量减少。
  缺氧也会引起代谢途径的改变,由有氧代谢转变到无氧糖酵解,其产物主要是乳酸。
  以上因素使乳酸在细胞内浓度不断升高,卵泡液逐渐偏向酸性环境造成酸中毒,从而影响卵母细胞的后续发育潜能。可以通过卵母细胞活性氧水平、相关凋亡指标和基因表达来评估卵母细胞的质量。
  06
  结论
  考虑到卵母细胞的质量决定了受精后胚胎的发育潜力,从动物死亡的那一刻起直到卵巢被加工完成,卵母细胞的完整性是至关重要的。
  当保存时间小于6 h时,保存温度接近于室温(20~25℃)是比较好的选择。当保存时间大于12 h,低温保存更有利于卵巢保存。
  有研究表明,在体内和体外培养条件下,采用酶和非酶氧化剂,可以降低ROS水平,抑制caspase活性,可通过内源性凋亡途径调节细胞凋亡程度,改善卵巢活性以及卵母细胞质量。
  当卵巢经过保存后在体外培养液内添加能量物质(葡萄糖)、抗氧化剂(白藜芦醇)等可以对卵母细胞的发育潜能形成正面影响。需要强调的是,物种和卵泡种类(腔前或腔内)对贮藏温度的反应是不同的。腔前卵泡因环境变化,发生氧化应激、代谢途径变化、毒素积累等都会诱导细胞凋亡。
  针对目前各实验室研究物种、时间间隔、温度变化不同,以及体外培养条件差异等因素影响,导致各实验室研究结果并不统一。
  加强对于长距离运输卵巢的研究可以拓展远距离卵巢资源的应用。目前大多数研究仅对成熟率和极体率进行了对比,缺少对卵母细胞分子水平的研究,所以有必要在细胞和分子水平阐明发生在卵母细胞内的时间,以便采取适当的措施来减少这种损害,有助于人为调节或干预卵泡发育。

文章来源:猪业科学     文章编辑:一米优讯     
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