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为探究慢速冷冻对犬窦前卵泡(PAFS)形态及活力的影响,研究人员分离不同年龄犬卵巢皮质 PAFS,分新鲜对照组与慢速冷冻组培养。发现冻融卵泡活细胞率、激素分泌较低,培养中后期面积更大。为犬生殖保存提供参考。
在辅助生殖与物种遗传资源保护领域,犬类生殖细胞的冷冻保存一直是难点。犬作为独特的模型动物,其卵母细胞因高脂质含量和特殊发情周期,对冷冻损伤极为敏感。目前,犬窦前卵泡(PAFS)的冷冻保存研究多集中于玻璃化冷冻,而慢速冷冻这一在其他哺乳动物中应用成熟的技术,在犬类中的效果与机制尚不明确。如何平衡冷冻保护剂渗透与细胞内冰晶形成,维持卵泡结构完整性,成为犬生殖保存领域亟待解决的问题。
为填补这一研究空白,匈牙利兽医大学(University of Veterinary Medicine, Budapest)的研究人员开展了犬窦前卵泡慢速冷冻的体外培养研究,相关成果发表在《Animal Reproduction Science》。该研究旨在评估慢速冷冻对犬 PAFS 解冻后活力与功能的影响,探讨其作为犬生殖保存技术的可行性。
研究人员从 10 只不同年龄(2.57±1.26 年)的绝育母犬中收集卵巢,通过基于胶原酶的消化液分离窦前卵泡,随机分为新鲜对照组与慢速冷冻组。新鲜及冻融卵泡在含 10% 胎牛血清(FBS)的培养基中单独培养 10 天,培养条件为 38.5℃、6.5% CO?,分别在第 2、5、10 天更换半量培养基并收集样本用于激素分析。研究检测了解冻后活细胞率、正常形态率、面积变化及雌二醇(E?)和孕酮(P?)分泌水平。
研究采用的关键技术包括:
- 卵巢组织处理:通过手术采集卵巢,用含 FBS 的杜氏磷酸盐缓冲液(DPBS)保存运输。
- 卵泡分离:利用胶原酶消化法从卵巢皮质分离窦前卵泡。
- 慢速冷冻保存:采用程序化慢速冷冻流程对卵泡进行冻存。
- 体外培养:单细胞微滴培养技术,动态观察卵泡生长。
- 细胞活力与功能检测:台盼蓝染色评估活细胞率,形态学观察记录结构完整性,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定激素水平。
解冻后活力分析
台盼蓝染色显示,慢速冷冻组解冻后活细胞率显著低于新鲜对照组(94.69%±6.97 vs 98.58%±1.71,p<0.05),表明慢速冷冻对卵泡细胞存在一定损伤。
形态学变化
培养第 2 天,新鲜组正常形态率(91.2%)显著高于冷冻组(50%,p<0.05),但两组形态异常率随培养时间均呈上升趋势,至培养结束时差异消失,提示冷冻损伤可能在培养初期更为明显。
卵泡生长动力学
培养第 5 天和第 10 天,冷冻组卵泡面积显著大于新鲜组(5.84 vs 12.62 mm2,p<0.005;6.47 vs 10.75 mm2,p<0.05),暗示慢速冷冻可能通过某种机制促进卵泡后期生长,但其生物学意义尚需进一步验证。
激素分泌能力
整个培养周期内,冷冻组 E?和 P?浓度均低于新鲜组,表明慢速冷冻可能损害卵泡颗粒细胞的内分泌功能,影响卵泡成熟微环境的建立。
研究结果表明,慢速冷冻可实现犬窦前卵泡的存活,但会导致卵泡活力与质量下降,表现为活细胞率降低、早期形态异常率升高及激素分泌能力受损。值得注意的是,冷冻组卵泡在培养中后期表现出更大的生长面积,这一现象与该团队此前玻璃化冷冻研究中 OPS 法(开放拉管法)的结果形成对比,提示不同冷冻方法对卵泡生长调控的机制存在差异。
讨论指出,犬 PAFS 的慢速冷冻面临与玻璃化冷冻不同的挑战。尽管慢速冷冻通过缓慢脱水减少了渗透压损伤风险,但犬卵母细胞的高脂质特性可能使其对低温更敏感,导致细胞内冰晶形成或脂质相变,进而影响细胞活力。此外,冷冻保护剂的毒性作用及卵泡结构复杂性(如多层颗粒细胞与基底膜)可能加剧冷冻损伤。该研究为犬生殖保存技术的优化提供了重要数据,证实慢速冷冻作为备选方案的可行性,同时强调需进一步调整冷冻程序(如冷冻保护剂种类、降温速率)以提升效果。
该研究的意义在于首次系统评估了慢速冷冻对犬 PAFS 的影响,为犬类辅助生殖技术及濒危犬科物种遗传资源保存提供了新视角。结合前期玻璃化冷冻研究,提示针对犬类特殊生理特性,需开展多技术路线对比,以筛选最优冷冻方案。未来研究可聚焦于冷冻损伤分子机制(如氧化应激、凋亡通路),通过添加抗氧化剂或基因调控手段改善卵泡冷冻后发育潜能。