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马排卵前卵泡液分泌组提升体外成熟卵母细胞减数分裂能力但对ICSI后合子发育潜能无影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Animal Reproduction Science 2.2
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本研究针对马体外胚胎生产(IVEP)效率低下的问题,探索了排卵前卵泡液(PFF)分泌组对体外成熟(IVM)卵母细胞的影响。研究发现40 μg/ml PFF分泌组显著提高卵母细胞成熟率(46.5% vs 35.4%)并降低退化率(44.0% vs 58.6%),但对ICSI后胚胎发育和候选基因表达无显著影响,为优化马IVM体系提供了新思路。
马作为重要的经济动物和竞技伙伴,其繁殖效率直接影响畜牧业经济效益。然而,马体外胚胎生产(IVEP)技术面临严峻挑战——通过胞浆内单精子注射(ICSI)获得的可移植囊胚率仅为10-26.5%,远低于其他物种。这一瓶颈主要源于体外成熟(IVM)环境的局限性:马卵母细胞体外成熟率仅55-60%,且存在核质成熟不同步现象,导致细胞质成熟缺陷。卵母细胞质量直接决定后续胚胎发育潜能,因此优化IVM条件成为提升马IVEP效率的关键突破口。
卵泡微环境对卵母细胞成熟具有决定性作用。排卵前卵泡液(PFF)富含代谢物、细胞因子、激素和细胞外囊泡等"分泌组"成分,这些物质通过旁分泌信号调控卵母细胞成熟。前期研究发现PFF分泌组可能影响马卵母细胞代谢,但其对胚胎发育的影响尚未阐明。为此,来自西班牙埃斯特雷马杜拉大学兽医临床医院的研究团队在《Animal Reproduction Science》发表重要成果,系统评估了PFF分泌组对马卵母细胞成熟和胚胎发育的影响。
研究采用屠宰场获取的马卵巢,通过抽吸法收集卵丘-卵母细胞复合体(COCs)。实验设置三组:对照组(CTR)、20 μg/ml PFF分泌组(S20)和40 μg/ml组(S40)。IVM后进行ICSI操作,评估成熟率、退化率、胚胎卵裂率和囊胚率,并通过qPCR分析囊胚中BEX2、FABP3等发育相关基因及BAX/BCL2等凋亡相关基因的表达。
在"成熟、退化率和囊胚发育"部分,研究发现S40组显著提高成熟率(46.5±2.7% vs 35.4±3.6%)并降低退化率(44.0±4.8% vs 58.6±4.2%),但三组间卵裂率和囊胚率无统计学差异。值得注意的是,添加分泌组使ICSI成功率呈现升高趋势(CTR 75% vs S40 91.7%)。"候选基因mRNA相对表达水平"结果显示,PFF分泌组处理对胚胎中BEX2、FABP3等发育相关基因及BAX/BCL2比值均无显著影响。
讨论指出,这是首次系统评估PFF分泌组对马ICSI胚胎发育的影响。40 μg/ml剂量可显著改善屠宰场来源卵母细胞的成熟结局,这可能是通过逆转卵母细胞死后变化实现的。虽然分泌组未改变胚胎基因表达模式,但ICSI成功率的提升趋势提示其潜在应用价值。研究创新性地发现PFF分泌组对核成熟(减数分裂能力)的促进作用与其对细胞质成熟(发育能力)的影响存在分离现象,这为理解马卵母细胞成熟机制提供了新视角。
该研究为优化马IVM体系提供了重要依据。未来研究可聚焦于:鉴定PFF分泌组中的活性成分,开发标准化添加剂;结合转录组学等组学技术深入解析作用机制;通过胚胎移植验证分泌组处理对妊娠结局的影响。这些工作将推动马生殖技术向更高效率、更低成本方向发展,对保护优良马种质资源和提高畜牧业经济效益具有重要意义。
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