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使用促性腺激素的常规卵巢刺激会耗尽小鼠卵母细胞的发育蛋白质组,减小卵母细胞的大小并影响其胎儿产量

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使用促性腺激素的常规卵巢刺激会耗尽小鼠卵母细胞的发育蛋白质组,减小卵母细胞的大小并影响其胎儿产量(⬅点击左侧文字观看视频)


研究问题:促性腺激素常规卵巢刺激是否会改变超排卵小鼠卵母细胞的分子组成、大小和发育适应性?

简要回答:卵巢刺激扰乱了31%的发育蛋白质组和2%的转录组,产生较小的卵母细胞,形成囊胚,原始内胚层较少,胎儿产量减少。

已知的是:先前的小鼠研究旨在评估超排卵对卵母细胞和胚胎质量的影响,结果不一。在一些研究中观察到了畸变,但在其他研究中没有观察到畸变,并且畸变与输卵管中花费的可变时间有关,直到取出进行体外培养。尽管小鼠的自然卵巢周期持续4天,但传统刺激方案的时间跨度为2天。目前还没有对超排小鼠卵母细胞和衍生胚胎的整体基因表达进行全基因组研究,以确定基因产物的积累程度是否与自然周期相同。

研究设计、大小、持续时间:大约1100只雌性小鼠被注射,其中一半注射马和人绒毛膜促性腺激素、eCG和hCG,以诱导超排卵;另一半注射生理盐水作为对照。两组均与输精管切除或可育雄性交配,分别获得中期II和受精卵母细胞。将其从输卵管中取出,并在体外追踪至囊胚,或在体内追踪至手术转移至自然循环雌性后足月。

参与者/材料、设置、方法:测量超排卵(10 I.U.eCG+hCG)或自然排卵的B6C3F1卵母细胞(n=~16000)的直径,受精后,将其培养在KSOM(aa)中,收集着床前阶段进行分析(质谱;RNA测序;免疫荧光法用于滋养外胚层、外胚层和原始内胚层细胞的计数)。将4细胞期的胚胎移植到自然循环的雌性(8/雌性,45个受体)体内。比较自然排卵和超排卵在48小时(常规)或72小时eCG-hCG刺激间隔下的结果。

主要结果和偶然性的作用:与自然对应物相比,31%的蛋白质(893/2855)和2%的转录物(482/21784)对超排卵母细胞的植入前胚胎有影响(adj.P<0.05,Wilcoxon检验)。受干扰蛋白质组的基因集富集分析返回顶部术语“薄透明带”(ZP1、ZP2、ZP3)和“异常内细胞团凋亡”(DAB2、STAT3)。显微镜测量证实,超排卵母细胞的透明带较薄(p=0.077,Wilcoxon检验),直径较小(p<0.0001,Wilcoxon检验),导致原始内胚层中的胚泡缺陷(p<0.013,Fisher精确检验)。由于893种不同表达的蛋白质中有529种被耗尽,我们认为卵巢刺激提供的蛋白质积累时间不足。将eCG-hCG间期从48小时(常规)增加到72小时可恢复卵母细胞的直径,并将其胎儿输出量从25%提高到59%,而自然排卵(每组15个胚胎移植)为54%。相反,卵母细胞在显微操作辅助下体积缩小,从而丧失了部分发育潜能。这项研究为暴露于促性腺激素对小鼠卵母细胞质量的另一种新影响提供了证据,其机制不是由刺激的生殖道介导的,而是由卵母细胞中蛋白质的时间依赖性积累介导的。

局限性,谨慎理由:这是一项基于一种小鼠品系的动物模型研究。卵巢刺激方案在小鼠和人类之间有所不同。超排卵母细胞和自然排卵卵母细胞之间可能还有其他比这里描述的更细微或长期的差异。蛋白质组和转录组分析涉及很多,但不是所有。

研究结果的更广泛含义:在接受超排卵的小鼠中,卵母细胞数量和质量之间存在权衡。细胞学和分子缺陷定义为“小卵母细胞综合征”。问题不在于促性腺激素的治疗,而在于它的时机。基于证据的超排方案可能不同于目前在小鼠中使用的方案。

试用注册号:不适用