EGF、EGFR在牦牛卵母细胞中的表达及对胚胎发育能力的作用

【目的】探明表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）及其受体（EGFR）在牦牛卵母细胞成熟过程中的表达动态,并且研究EGF对牦牛卵母细胞成熟的影响及可能的分子作用机制。【方法】采集牦牛卵巢,捡取质量较好的牦牛卵丘-卵母细胞复合体（cumulus-oocyte complexes,COCs）,进行体外成熟培养;分别处理未成熟和成熟的牦牛COCs,采用Real-time PCR和间接免疫荧光方法检测COCs成熟过程中EGF及EGFR在基因和蛋白水平的表达动态;牦牛COCs成熟培养时在基础培养基中分别添加0、50、100和200 ng·mL^-1 EGF及最佳作用浓度的EGFR抑制因子Gefitinib,比较作用前后卵母细胞成熟率、受精后卵裂率及囊胚率;Real-time PCR方法分析不同浓度EGF和Gefitinib作用后成熟COCs中凋亡相关基因Bax和Baxi的相对表达量。【结果】EGF,EGFR基因在成熟COCs的表达显著高于未成熟COCs,成熟COCs中EGF基因的相对表达量为未成熟COCs 的2.17±0.36倍,EGFR基因在成熟COCs的表达量为未成熟COCs 6.82±0.21倍,且在未成熟和成熟COCs中EGFR基因表达量均显著高于EGF。免疫荧光检测显示未成熟COCs和成熟COCs均表达EGF和EGFR蛋白,EGF和EGFR蛋白的标记荧光主要集中在卵丘细胞,卵母细胞表达较弱。100 ng·mL^-1 EGF可以显著提高COCs成熟率（73.45±2.09）%及其受精后的卵裂率（59.46±1.41）%和囊胚率（26.23±1.08）%;对照组中（0 EGF）COCs成熟率为(54.16±3.25)%,卵裂率为 (48.33±1.93)%,囊胚率为(15.34±0.43)%;EGF浓度为50 ng·mL^-1时成熟率、卵裂率及囊胚率分别为(61.79±1.04)%、(51.76±0.61)%和(18.62±1.13)%;200 ng·mL^-1成熟率、卵裂率及囊胚率分别为(71.26±4.18)%、(57.13±2.06 )% 和(23.96±0.53)%;而加入EGFR抑制因子Gefitinib显著的降低了COCs的成熟率及其受精后的卵裂率及囊胚率,分别为(43.63±1.46)%、(41.79±2.81)%和(12.65±0.67)%。COCs成熟过程中EGF的作用可以显著抑制促凋亡基因Bax的表达,在50 ng·mL^-1、100 ng·mL^-1、200 ng·mL^-1EGF作用后成熟COCs中Bax基因的相对表达量分别仅为对照组（0 EGF）的0.83±0.12,0.21±0.02,0.27±0.03倍,EGF浓度为100 ng·mL^-1时Bax基因表达量最低,而Gefitinib作用后可以显著促进成熟COCs中Bax基因的表达,其相对表达量为对照组的4.24±0.10倍;EGF在COCs成熟过程中可以显著促进抗凋亡基因Baxi的表达,其相对表达量在EGF浓度为50、100、200 ng·mL^-1EGF分别为对照组的2.18±0.12、7.06±0.59和6.73±0.31倍,EGF浓度为100 ng·mL^-1时Baxi基因表达量最高,而Gefitinib作用后可以显著降低成熟COCs中Baxi基因的表达,其相对表达量为对照组的0.32±0.04倍。【结论】EGF和EGFR作为牦牛COCs体外成熟过程中重要的自分泌因子,且外源的EGF可以显著提高卵母细胞成熟率、卵裂率及囊胚率,最佳作用浓度为100 ng·mL^-1,其作用机制可能与调控凋亡相关基因Bax和Baxi表达有关。     

不同培养条件对奶牛体外受精效果的影响

为了提高奶牛体外受精效果,研究了体外成熟卵母细胞在IVF-100、BO、TALP 3种体外受精液中的受精效果,同时比较了裸卵(NOs)与卵丘卵母细胞复合体(COCs)对受精效果的影响。结果显示,体外成熟卵母细胞在受精液IVF-100中的卵裂率显著高于BO液(P0.05),而TALP液中的卵裂率与IVF-100和BO液的差异都不显著(P0.05);裸卵(NOs)的卵裂率低于卵丘卵母细胞复合体(COCs),但差异不显著(P0.05);NOs的囊胚率极显著低于COCs(P0.01)。不同受精液及有无卵丘细胞对卵母细胞的体外受精效果有明显的影响。     

生长激素和胰岛素对猪卵母细胞体外成熟及卵裂的影响

研究了生长激素(STH)、胰岛素(insulin)单独或者联合作用对猪卵母细胞体外成熟及孤雌激活后卵裂的影响。结果表明:STH、胰岛素对卵母细胞体外成熟及孤雌激活后卵裂呈现双重效应。在mNCSU-23基础液中添加0.15μg/mLSTH组的成熟率和卵裂率显著高于对照组及0.01,0.05,0.1,2μg/mL组(P<0.05);添加5μg/mL,8μg/mL胰岛素组的成熟率显著高于对照组及0.5,2,10μg/mL组;添加5μg/mL胰岛素组的卵裂率也显著高于对照组及0.5,2,8,10μg/mL组;0.15μg/mLSTH与2μg/mL胰岛素联合添加组的成熟率和卵裂率最高,同其他组相比,差异显著。     

牦牛卵母细胞体外成熟培养及孤雌发育研究

牦牛体外胚胎培养作为辅助生殖策略，能够有效提高其繁殖能力。为研究牦牛卵母细胞体外培养过程中不同的处理方式对孤雌激活胚胎发育质量的影响，10月份采集5～8岁健康母牦牛卵巢，抽吸法收集卵母细胞进行体外成熟诱导，设置卵丘-卵母细胞复合体（cumulus-oocyte complexs,COCs）和裸卵2个试验组；TCM199培养时间分别为24、36 h；以及体外培养12 h的COCs，消化之后再移入TCM199培养12 h）分别进行孤雌激活，在体外进行孤雌胚胎培养，统计卵裂率和囊胚率。结果显示，牦牛COCs的孤雌激活胚胎发育率显著低于裸卵（P<0.05），且后期出现脱卵丘细胞现象；COCs在TCM199中培养24 h的孤雌胚胎卵裂率明显高于培养36 h的处理组（P<0.05）；裸卵再培养之后卵母细胞成熟率低、进行孤雌激活的卵裂率极低，且大部分发生贴壁。以上结果表明，体外培养24 h的COCs经透明质酸酶消化为裸卵的孤雌激活效果最佳，其卵裂率最高，囊胚率最高。研究结果为揭示牦牛卵母细胞孤雌激活前的不同处理方式与孤雌激活胚胎的发育质量提供了依据，可为优化卵母细胞体外培养、提高孤雌激活...     

卵丘细胞对活体取卵来源的裸卵在体外成熟中的作用

本文探讨了卵丘细胞对活体取卵(ovumpickup,OPU)来源的裸卵在体外成熟中的作用。实验分3组:自然裸卵组(NO),裸卵独自成熟培养;共成熟组(CM),自然裸卵与A级卵丘卵母细胞复合体(Cumulus oocyte complexes,COCs)共成熟培养;非裸卵组(NN),正常AB级COCs成熟后,去除卵丘再进行体外受精与体外培养。结果显示:NN组的成熟率最高,其卵裂率及囊胚率高于NO组,但与CM组相似;CM组的成熟率与NO组没有显著差异,但卵裂率和囊胚率均比NO组高。表明OPU来源的裸卵和A级COCs共成熟能显著改善裸卵的发育能力;卵丘细胞对卵母细胞的促成熟作用可直接作用于裸卵,促进裸卵的成熟及随后的发育。     

猪卵泡液和胎牛血清对猪小腔卵泡卵母细胞体外成熟的影响

本研究探讨了猪卵泡液(pFF)和胎牛血清(FCS)对猪小腔卵泡卵母细胞体外成熟的影响。将猪小腔卵泡(直径<2mm)卵母细胞-卵丘复合体(COCs)以15～35枚为一组随机置于添加不同浓度(0、5%、10%、20%)pFF(试验一)或不同浓度(0、5%、10%、20%)FCS(试验二)的改良TCM-199成熟液中培养44～48h,观察卵母细胞的核成熟率和卵丘扩散情况。试验一结果显示,成熟液中添加10%pFF与对照组和添加5%、20%pFF组相比,显著提高猪小腔卵泡卵母细胞的核成熟率(28 2%比20 5%、20 9%、22 3%;p<0 05);添加5%和20%pFF组与对照组相比,它们的小腔卵泡卵母细胞核成熟率之间差异不显著(p>0 05);添加5%pFF组的COCs卵丘细胞呈现第3类扩散,添加10%和20%pFF组的COCs卵丘细胞呈现第4类扩散,而不添加pFF的对照组的COCs卵丘细胞呈现第2类扩散。试验二结果显示,成熟液中添加10%FCS与对照组和添加5%、20%FCS组相比,明显提高猪小腔卵泡卵细胞的核成熟率(60 0%比37 5%、40 2%、43 9%;p<0 05);添加5%和20%FCS组与对照组相比,它们的小腔卵泡卵细胞核成熟率之间差异不显著(p<0 05);FCS在COCs体外成熟培养的前22～24h促进了卵丘扩散(3个处理组的COCs卵丘细胞呈现第3类扩散,而对照组COCs的卵丘细胞呈现第2类扩散)。研究结果表明:(1)成熟液中添加pFF可促使猪小     

受精液种类、卵丘细胞及卵巢保存温度对奶牛体外受精效果的影响

为了提高奶牛体外受精效果,研究了体外成熟卵母细胞在IVF-100、BO和TALP三种体外受精液中的受精效果,同时比较了裸卵(NOs)与卵丘卵母细胞复合体(COCs)对受精效果的影响,卵巢的不同保存温度对卵母细胞受精效果的影响。结果显示,体外成熟卵母细胞在受精液IVF-100中的卵裂率显著高于BO液的(P0.05),而TALP液中的卵裂率与IVF-100和BO液的差异都不显著(P0.05);裸卵(NOs)的卵裂率低于卵丘卵母细胞复合体(COCs),但差异不显著(P0.05);NOs的囊胚率极显著低于COCs的(P0.01);卵巢在10和37℃下保存2~3 h,卵母细胞卵裂率和囊胚率差异均不显著(P0.05)。     

不同培养条件和卵母细胞来源对黄牛卵母细胞第一极体排出的影响

研究了培养液组分浓度、培养方法和卵母细胞来源对黄牛卵母细胞第一极体(PB1)排出的影响。从屠宰场收集黄牛卵巢,使用抽吸法获取卵丘卵母细胞复合物(COCs)进行体外培养。结果表明,采用以下培养条件能够显著促进黄牛卵母细胞PB1排出:在培养液中添加10μg·mL-1FSH和LH、1.0μg·mL-117-βE2、33.0μg·mL-1丙酮酸钠;培养时间24 h,培养密度每50μL培养液培养10～20枚COCs;卵巢储运温度25～37℃,储运时间<3 h,卵泡直径3～6 mm,卵丘细胞包裹2层以上。选择最佳的培养液组分浓度、培养方法和卵母细胞来源可获得最大PB1排出量,为下一步利用PB1进行保护物种、扩大优良母畜遗传资源的来源和植入前遗传学诊断等研究提供参考。     

牛卵巢内卵母细胞体外成熟与受精的研究

利用屠宰牛的卵巢 ,研究了卵巢内 (IO)卵母细胞体外成熟、受精及发育能力。结果表明 ,成熟培养液中添加FSH (10 μg·mL-1)、hCG (2 0 μg·mL-1)和E2 (1μg·mL-1)等激素对IO卵母细胞受精发育能力有极显著促进作用(P <0 0 1) ;单独添加发情牛血清即可起到相同的效果。IO卵母细胞体外成熟培养 2 1～ 2 4h ,其卵裂率为 34 2 1%～36 80 % ,6～ 8细胞胚发育率为 2 3 6 8%～ 2 4 5 3% ,延长或缩短培养时间都会降低卵裂率 (P <0 0 1)和 6～ 8细胞发育率 (P <0 0 5 )。采用TALP液法处理精子虽与BO液法具有相似的卵裂率 ,但TALP液法能显著提高 6～ 8细胞胚发育率(P <0 0 5 ) ,授精前机械脱除卵丘会显著降低卵裂率和 6～ 8细胞胚发育率 (P <0 0 5 )。成熟培养液中的卵丘细胞与颗粒细胞单层均能显著提高IO卵母细胞受精后 6～ 8细胞胚的发育率 (P <0 0 5 )。     

db-cAMP和卵丘细胞单层对猪卵母细胞体外成熟及孤雌胚胎发育潜力研究

为提高卵母细胞体外成熟及孤雌胚胎发育的能力,探讨了双丁酰基腺苷酸环化酶(db-c AMP)和卵丘细胞单层共培养对猪卵母细胞体外成熟及孤雌胚胎体外发育潜力。结果表明,成熟培养液中分别添加0、0.5、1.0、1.5和2.0 mmol/L的db-c AMP时,卵母细胞的体外成熟率依次降低,但浓度为1 mmol/L时的孤雌胚囊胚率(27.03%)显著高于其他各组(P0.05);卵丘细胞单层共培养卵母细胞时,其成熟率、卵裂率及囊胚率(86.00%、89.04%、28.36%)也得到了显著提高;0.4 mmol/L的db-c AMP和卵丘细胞单层共培养时,其成熟率和卵裂率(85.78%和88.95%)与对照组差异不显著,但囊胚率(35.14%)显著提高。0.4 mmol/L的db-c AMP和卵丘细胞单层共培养能够显著提高猪卵母细胞的体外成熟及孤雌胚胎的发育潜力。