综述:哺乳动物卵母细胞玻璃化冷冻中多种冷冻保护剂的组合应用:系统评价

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Middle East Fertility Society Journal 1.3

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  这篇综述系统评价了哺乳动物卵母细胞玻璃化冷冻(Vitrification)中冷冻保护剂(CPAs)的组合策略,重点分析了乙二醇(EG)、二甲基亚砜(DMSO)等传统CPAs与新型添加剂(如海藻糖、蔗糖)的协同效应。研究指出,EG+DMSO组合可显著提高卵母细胞存活率(86.11%)和成熟率(53.47%),但需平衡渗透压毒性。文章为辅助生殖技术(ART)中卵母细胞冷冻方案优化提供了循证依据。

  

引言

卵母细胞玻璃化冷冻是辅助生殖技术(ART)和基础研究的关键手段,其核心在于冷冻保护剂(CPAs)的组合优化。传统CPAs如DMSO和EG虽能有效抑制冰晶形成,但高浓度毒性可能损害卵母细胞完整性。近年来,海藻糖(Trehalose)、甘油(Glycerol)等新型添加剂因其稳定细胞膜和降低氧化应激的特性受到关注。

方法

通过系统检索PubMed、Scopus等数据库(2014-2024年),纳入10项研究(7项实验+3项综述),采用CASP工具评估质量。研究涵盖猪、马、骆驼等多物种,聚焦CPAs组合对卵母细胞存活率、成熟率及胚胎发育的影响。

结果

1. 传统CPAs的效能

EG+DMSO组合在骆驼卵母细胞中表现最佳,存活率达86.11%,成熟率53.47%,显著优于单一DMSO组(62.79%存活率)。猪卵母细胞实验中,EG+丙二醇(PG)组合虽提高体外成熟(IVM)后降解率,但未显著影响受精率。

2. 糖类添加剂的协同作用

蔗糖与海藻糖在猪卵母细胞冷冻中效果相当,0.5M蔗糖组可显著提升形态正常卵母细胞比例(P<0.05)。水牛卵母细胞实验显示,含0.5M蔗糖的冷冻液能促进卵丘细胞扩展,改善后续胚胎发育潜力。

3. 钙离子浓度的影响

牛卵母细胞研究表明,冷冻液中钙离子水平与EG/DMSO的协同效应相关。1,2-丙二醇(PrOH)因毒性较高且脱水不完全,导致卵母细胞存活率下降。

讨论

物种特异性差异

骆驼卵母细胞对EG+DMSO的高耐受性可能与其细胞膜脂质组成有关,而猪卵母细胞对PG的适应性提示需定制化方案。

技术挑战

高浓度CPAs可能引发表观遗传改变(如DNA甲基化异常),但相关研究仍有限。此外,冷冻-复苏过程中的渗透压骤变仍是导致细胞损伤的主因。

结论

优化CPAs组合需综合考虑物种差异、发育阶段及毒性阈值。未来研究应探索分子级冷冻保护剂(如纳米材料)及标准化冷冻程序,以提升ART中卵母细胞的长期发育潜能。

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