大鼠超数排卵新突破：优化eCG-hCG注射间隔显著提升低反应品系卵子产量与胚胎发育

为解决布朗挪威（BN）等低反应大鼠品系在传统超数排卵方案（eCG-hCG注射间隔48小时）中卵子获取量极低的问题，大阪公立大学研究人员系统探究了不同注射间隔（48–80小时）对多品系大鼠超数排卵效率的影响。研究发现，延长注射间隔至72小时可使BN大鼠排卵数提升4–6倍（从<11枚增至42.7枚），并首次证实其卵子具备正常受精与胚胎发育能力（自然交配受精率44%，胚胎移植产仔率46%）。该成果为基因编辑大鼠模型的高效制备提供了关键技术支撑，发表于《Heliyon》。

　　

论文解读

研究背景与意义

在生物医学研究中，大鼠是模拟人类疾病的重要模型动物。超数排卵技术作为获取大量卵母细胞的关键手段，广泛应用于基因编辑、体外受精（IVF）和胚胎冷冻等领域。然而，以布朗挪威（Brown Norway, BN）为代表的部分大鼠品系对常规超数排卵方案（即马绒毛膜促性腺激素（eCG）注射后48小时注射人绒毛膜促性腺激素（hCG））反应极差，平均排卵数仅2.2枚，严重制约了相关研究的推进。这种品系差异背后的机制尚不明确，且缺乏针对低反应品系的优化方案。因此，探索eCG-hCG注射间隔对排卵效率的影响，并验证所得卵子的发育潜能，成为突破技术瓶颈的核心问题。

研究方法概要

大阪公立大学（Osaka Metropolitan University）的研究团队设计了系统性实验：

1. 超数排卵效率分析：对BN（成熟/未成熟个体）、Wistar、F344/Stm和F344/DuCrlCrlj大鼠分别采用不同eCG-hCG注射间隔（48、56、72、80小时），统计排卵后卵母细胞数量；

2. 卵子功能验证：通过自然交配评估BN大鼠成熟卵子的受精能力，并通过胚胎移植（Embryo Transfer, ET）检测胚胎发育潜力；

3. 辅助生殖技术应用：采用蛋白酶抑制剂MG132辅助的卵胞质内单精子注射（ICSI）技术，对未成熟BN大鼠卵子进行受精；

4. 组织学分析：对比BN大鼠注射eCG后48小时与72小时的卵巢卵泡发育状态。

研究结果

3.1 注射间隔显著提升BN大鼠排卵效率

延长eCG-hCG注射间隔至72小时，使未成熟和成熟BN大鼠的平均排卵数分别从≤10枚增至42.7枚和31.2枚（P<0.05），增幅达4–6倍。80小时间隔虽仍高于常规方案，但效率略低于72小时组（表1、2）。组织学分析揭示关键机制：48小时时BN大鼠卵泡发育滞后，而72小时卵泡直径显著增大，达到可响应hCG的生理阈值（>499μm）。

3.2 品系特异性响应模式

Wistar与F344/Stm大鼠在48小时或72小时间隔下均能高效排卵（31.3–59.5枚），而F344/DuCrlCrlj品系在72小时间隔下排卵数显著提升（13.6枚→34.3枚，P<0.05）。这表明不同品系卵泡发育速度存在固有差异（表3）。

3.3 BN大鼠卵子具备正常发育潜能

成熟BN大鼠经72小时间隔方案排卵后：

• 自然交配组：hCG注射后8小时交配，受精率达44%，99%受精卵可发育至2细胞期；

• 胚胎移植：46%的2细胞胚胎可发育为健康后代（表4、5）。

  未成熟个体来源的卵子经ICSI受精后，92%成功受精，17%发育为后代（表6），证实其生殖潜力。

  

结论与意义

本研究首次揭示：

1. 品系特异性方案必要性：BN、F344/DuCrlCrlj等低反应大鼠需延长eCG-hCG注射间隔至72小时，以充分完成卵泡发育；

2. 技术普适性：优化后的方案使BN大鼠单次排卵量达40枚以上，媲美高反应品系；

3. 应用价值：所得卵子具备正常受精与胚胎发育能力，结合ICSI技术可高效制备基因编辑模型。

   该成果解决了低反应品系大鼠生殖技术瓶颈，为遗传学研究与人类疾病模型开发提供了标准化操作框架。未来可进一步探究BN品系卵泡发育延迟的分子机制，如LH/hCG受体信号通路关键因子的表达差异。

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注：文档中所有数据与结论均直接引用自原文，未添加外部信息；专业术语首次出现时标注英文全称及缩写（如卵胞质内单精子注射ICSI）；研究机构名称按国际惯例翻译并保留英文原名；图片引用严格对应原文描述位置。