冷冻对人MII期卵母细胞线粒体膜电位的影响

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目的:  在辅助生殖领域,卵母细胞冻存是在不断改进的一项技术。由于卵母细胞结构的特殊性,它是目前较难冻存的细胞,在冻融过程中由于细胞内冰晶形成、渗透压改变等可能损伤卵母细胞细胞膜和各种细胞器。人成熟卵母细胞(MⅡ期卵母细胞)胞质中含有大量线粒体,它为受精和胚胎发育提供能量物质。正常线粒体膜电位(mitochondrialmembrane potential,△Ψm)是细胞能量代谢的基础,其易受环境的影响而发生明显的变化。本文使用现常用的程序化冷冻和玻璃化冷冻两种方法冻融人MⅡ期卵母细胞,观察两种方法的冻融效率及其对人成熟卵母细胞△Ψm的影响,并分析解冻培养后卵母细胞△Ψm的变化,为寻找更好的卵母细胞冻融方法和解冻后合适的授精时间提供基础资料。  方法:  1.采用标准长方案控制性促排卵。取卵后行体外受精,授精后24小时去除卵母细胞外颗粒细胞,并观察受精情况,收集未受精的MⅡ期卵母细胞。将其随机分为四组:未冷冻组(新鲜组)、冷冻解冻后培养0h(0h组)、2h(2h组)和4h组(4h组)。  2.线粒体膜电位特异探针JC-1标记各组卵母细胞线粒体膜电位。  3.卵母细胞程序化冷冻与解冻,观察冷冻对卵母细胞形态的影响和解冻后存活率。  4.卵母细胞玻璃化冷冻与解冻,观察冷冻对卵母细胞形态的影响和解冻后存活率。  5.激光共聚焦显微镜观察各组MⅡ期卵母细胞JC-1红、绿荧光强度和分布。  结果:  1.使用JC-1浓度为5μg/ml的染液染色MⅡ期卵母细胞40min可获得稳定的染色效果。  2.程序化冷冻MⅡ期卵母细胞解冻后存活率为55.16%(91/165)。冻融后卵母细胞(0h、2h、4h组)的△Ψm与新鲜组相比显著降低(0.60,0.77,0.99 vs1.33; P<0.01)。0h组与4h组相比有显著差异(P<0.01)。  3.玻璃化冷冻MⅡ期卵母细胞解冻后存活率为75.60%(127/168)。与新鲜组相比0h组、2h组的△Ψm显著降低(0.93,1.09 vs1.34,P<0.05)。4h组与新鲜组的△Ψm无显著差异(1.30 vs1.34,P>0.05),0h组与2h组的△Ψm无显著差异(P>0.05)。  结论:  程序化冷冻和玻璃化冷冻都会降低人MⅡ期卵母细胞△Ψm,但玻璃化冷冻的卵母细胞解冻后培养4小时,△Ψm可以恢复至与新鲜卵母细胞相似的水平,而程序化冷冻的卵母细胞不能。这可能是玻璃化冷冻人MⅡ卵母细胞复苏率较程序化冷冻高的原因。综上所述,玻璃化冷冻是一种更好的卵母细胞冷冻方法。
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