在实际运输条件下(10–22°C),将未成熟的马卵母细胞在ICSI(单精子注射)前保存长达3夜,不会影响囊胚的发育

《Theriogenology》:Holding immature equine oocytes for up to 3 nights prior to ICSI under practical shipping conditions (10–22 °C) is compatible with blastocyst development

【字体: 时间:2026年04月29日 来源:Theriogenology 2.5

编辑推荐:

  克里斯蒂安·卡雷拉-冈萨雷斯(Christian Carrera-González)|克劳迪娅·冈萨雷斯·奥尔特加(Claudia González Ortega)|安东尼奥·古铁雷斯·古铁雷斯(Antonio Gutiérrez Gutiérrez)|达科·斯特凡诺夫斯基(Da

  
克里斯蒂安·卡雷拉-冈萨雷斯(Christian Carrera-González)|克劳迪娅·冈萨雷斯·奥尔特加(Claudia González Ortega)|安东尼奥·古铁雷斯·古铁雷斯(Antonio Gutiérrez Gutiérrez)|达科·斯特凡诺夫斯基(Darko Stefanovski)|卡特琳·欣里克斯(Katrin Hinrichs)
Equifert Central de Reproducción Equina,墨西哥

摘要

通过胞浆内精子注射(ICSI)进行体外胚胎生产在马匹繁殖管理中得到了广泛应用。运输未成熟的卵母细胞可以让兽医在进行ICSI时获取卵母细胞。然而,卵母细胞的运输延迟很常见,其对结果的影响尚不清楚。运输通常在约22°C的温度下进行,但先前的研究表明,在15°C下保存可以保持马卵母细胞的发育能力。我们假设如果发生延迟,较低的温度可能更有利于维持卵母细胞的存活。在19个不同的采集日,从屠宰场的卵巢中收集了664个卵母细胞。每个采集日,卵母细胞被随机分配到两种不同的冷却装置中,分别保持在15°C或22°C(标记为T15和T22)。采集日被随机分配为20小时、44小时或68小时的保存时间,从而形成了六个处理组。其中一个22小时的保存组被作为对照组。容器暴露在环境温度下以模拟运输过程,并在一年的时间内重复实验。保存后,卵母细胞接受了体外成熟培养,并使用解冻的雄性精子进行ICSI。为了统一各处理组之间的终点指标,所有收集到的卵母细胞都进行了保存和成熟培养;没有卵母细胞被丢弃。评估了成熟率、裂变率和囊胚形成率。温度记录器显示,T15组的卵母细胞温度范围约为10°C至20°C,而T22组的卵母细胞温度范围约为15°C至22°C。在六个处理组中,成熟率分别为27%至43%,裂变率为66%至83%,每个注射卵母细胞的囊胚形成率为18%至34%。总体效率(成熟率×囊胚形成率)在7%至12%之间。卡方检验和随后的二项回归模型分析显示,不同温度组或保存时间之间在任何终点指标上均无显著差异(P > 0.05)。对于所有温度组合,无论是20小时、44小时还是68小时的保存时间,成熟率分别为40%、34%和30%,每个注射卵母细胞的囊胚形成率分别为24%、26%和27%。我们得出结论,在10°C至22°C之间的不同温度下长时间保存马卵母细胞,与体外成熟和ICSI后的体外胚胎生产是兼容的。

引言

通过胞浆内精子注射(ICSI)进行体外胚胎生产已成为马匹繁殖管理中广泛使用的工具。用于马匹ICSI的最常见卵母细胞是未成熟的卵母细胞,这些卵母细胞是从小型到中型的卵泡中收集的。收集未成熟卵母细胞可以安排经阴道超声引导的卵泡抽吸(TVA)操作,而无需重复监测卵泡[1],并且重要的是,这允许将这些卵母细胞在室温下保存过夜,从而避免了立即使其成熟的需要[2]。最初在改良的M199培养基中研究了未成熟卵母细胞的保存[2],但后来发现商业化的马胚胎保存培养基也同样有效[3,4]。因此,目前的典型临床方法是,具有TVA操作经验的兽医在转诊诊所进行卵泡抽吸,然后将收集到的卵丘-卵母细胞复合体(COCs)用商业化的胚胎保存培养基运输到辅助生殖技术(ART)实验室进行体外胚胎生产。
根据目前的理解,未成熟的马卵母细胞通常在17°C至22°C的温度下运输过夜。关于保存期间的温度研究主要在实验室中进行,温度变化很小。然而,在实际操作中,临床医生可以控制预定的包装温度,但无法控制运输过程中的温度变化,这可能因运输方式(陆地或空中)和环境温度而大不相同。很少有研究描述运输过程中的温度波动。
此外,运输过程中经常会出现延迟,有时延迟时间超过48小时。这种延迟和温度变化对卵母细胞存活率的影响尚不清楚。Stout[5]在一篇回顾性论文中报告了他们的临床卵母细胞收集项目的结果,发现延迟到达ART实验室的卵母细胞的囊胚形成率仅为提前到达的卵母细胞的一半。该作者指出,延迟到达的卵母细胞通常处于较低的温度(<15°C),并认为影响卵母细胞存活率的是温度而非时间。Stout认为需要进一步的研究来确定有效保存未成熟卵母细胞所需的时间和温度参数。
在报道马卵母细胞保存时间和温度影响的研究中,Choi及其同事[2]的初步研究表明,在改良的M199培养基中,将马卵母细胞在室温(约23°C)下保存过夜可以使其保持在生殖泡阶段,并且这些卵母细胞的减数分裂和发育能力正常。Foss及其同事[3]也使用改良的M199培养基发现,卵母细胞可以保存两个晚上(39小时)而不影响发育能力,但保存三个晚上会降低成熟率并使囊胚形成率减半。
关于温度,Foss等人[3]发现,在37°C下保存卵母细胞过夜后再进行成熟培养会大大降低后续的囊胚形成率。为了确定原因,Martino等人[6]研究了提高保存温度(30°C或38°C,对比25°C对照组)的影响,并报告在较高温度下,卵母细胞的减数分裂受到抑制。因此,在较高温度(介于室温和体温之间)下保存的卵母细胞可能在保存过程中经历某些成熟过程,从而导致其发育能力受损。
也研究了较低温度的影响。Dini等人[7]使用一种专为运输精液设计的被动冷却装置(Equitainer,Hamilton BioVet)在4°C下保存卵母细胞,并报告在初步实验中,23个卵母细胞中有23个成熟,其中23个卵母细胞经过ICSI后产生了4个囊胚。这些作者认为,在低温下保存马卵母细胞可能与可接受的囊胚生产相兼容。然而,这项研究中没有监测卵母细胞在保存期间的温度,因此这一结论的可靠性尚不明确。Diaw等人[4]进一步研究了冷却效果,他们将马卵母细胞在室温或Equitainer中运输,并使用温度记录器监测温度。两种处理组的温度分别为约22°C和约7°C;较低的温度对随后的成熟、裂变和囊胚生产有显著的不利影响。
关于保存时间和温度之间的相互作用,目前尚无共识。Martino等人(2019)将马卵母细胞在体外成熟和ICSI前保存两个晚上(约42小时)。当卵母细胞保持在15°C时,其发育能力得以保持;相比之下,将卵母细胞保持在室温(记录为22–27°C)则完全抑制了囊胚的形成。这些关于在“室温”下保存两个晚上对卵母细胞有不利影响的发现似乎与Foss等人的结果相矛盾[3];然而,Martino等人研究中相对较高的室温可能触发了某些减数分裂的恢复过程,从而影响了发育能力。
有轶事证据表明,更长的保存时间可能与马卵母细胞的存活率兼容。Josson等人[8]在一份简短报告中指出,从法国运输到美国的卵母细胞(运输时间为52小时),在改良的M199培养基中保存,起始温度为25°C并逐渐降至约18°C,结果显示58%的卵母细胞成熟,每个注射卵母细胞的囊胚形成率为18%。在另一个极端延迟的临床案例中,Acacio等人[9]描述了在卵母细胞运输72小时后成功产生囊胚的情况。这些卵母细胞是通过TVA从4匹母马中收集的,用改良的M199培养基运输,运输容器在到达ART实验室时的温度为20.2°C。卵母细胞的成熟率为47%,每个注射卵母细胞的囊胚形成率为48%(10/21;其中7个囊胚来自同一匹母马);这些结果与作者所在临床实验室的标准周期没有显著差异。这表明在某些条件下,长时间保存(三个晚上)可以保持较高的发育能力。在这些情况下,运输培养基(M199)的重要性尚不明确。
本研究的目的是评估在商业保存培养基中,将马卵母细胞在约15°C或约22°C下保存1个、2个或3个晚上后的发育能力。基于先前的报告,这些报告表明时间和较高温度会导致成熟率和囊胚产率下降[3,10],我们假设三个小时的保存会对减数分裂和/或发育能力产生不利影响,而较低的温度可以在长时间保存期间更好地维持卵母细胞的存活率。

章节片段

动物使用

本研究未使用活体动物。卵巢来自一家商业屠宰场,使用的精液事先已冷冻用于商业用途。

卵母细胞的收集和处理

本研究于2022年6月14日至2023年6月2日在墨西哥瓜纳华托州的莱昂市进行。此期间的环境温度范围从最高37.4°C到最低-4°C。

结果

在19个卵巢收集日共收集到664个卵母细胞。图1展示了T15组和T22组的温度曲线(平均值±标准差),这些数据来自包装在运输容器中的试管中的温度记录器,记录从包装前15分钟开始,直到容器打开为止。图中还展示了成熟率、每个注射卵母细胞的裂变率和囊胚形成率,以及总体效率(每个初始卵母细胞的囊胚数量,即成熟率×囊胚形成率)。

讨论

本研究的主要目的是确定延长马未成熟卵母细胞的保存时间是否会影响其发育潜力,以及温度(约15°C或约22°C)是否会影响这些结果。我们的两个假设均未得到数据的支持。与第一假设相反,不同保存时间(1N、2N或3N)之间没有显著差异;与第二假设相反,分配的温度组也没有显著影响成熟率。

CRediT作者贡献声明

克里斯蒂安·卡雷拉-冈萨雷斯(Christian Carrera-González):撰写 – 审稿与编辑,撰写 – 原稿,验证,资源管理,项目协调,方法学,数据管理,概念化。克劳迪娅·冈萨雷斯·奥尔特加(Claudia González Ortega):验证,研究。安东尼奥·古铁雷斯·古铁雷斯(Antonio Gutiérrez):验证,监督,研究。达科·斯特凡诺夫斯基(Darko Stefanovski):撰写 – 审稿与编辑,可视化,验证,软件开发,方法学,正式分析,数据管理。卡特琳·欣里克斯(Katrin Hinrichs):撰写 – 审稿与编辑,撰写 –

利益声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文所述的工作。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号