세포질 내 정자 주입 후 생쥐 자손의 혈당 모니터링

요약

여기에서는 세포질 내 정자 주입(ICSI)-배아 이식(ET) 마우스 모델을 확립하기 위한 프로토콜을 제시하여 ICSI에 기인할 수 있는 포도당 대사의 연령 관련 변화를 관찰하고 인간 발달에 대한 잠재적인 장기적 영향에 대한 통찰력을 제공합니다.

초록

인간의 수명은 상당히 긴 반면, 마우스 모델은 비교적 짧은 기간에 전체 인간의 수명을 시뮬레이션할 수 있으며, 1년의 마우스 수명은 대략 인간의 40년에 해당합니다. 세포질 내 정자 주입(ICSI)은 임상에서 일반적으로 사용되는 보조 생식 기술입니다. 그러나 약 30년 전에 비교적 최근에 출현한 것을 감안할 때 이 기술이 인간 발달에 미치는 장기적인 영향은 불분명합니다. 본 연구에서는 마우스 모델을 이용하여 배아 이식(ET) 방법과 결합된 ICSI를 확립하였다. 그 결과, 정상 쥐의 정자는 체외 배양 및 후속 ICSI를 거친 후 89.57%의 수정률과 87.38%의 2세포 비율을 나타냈다. ET에 이어 자손의 출산율은 약 42.50%였습니다. 또한, 마우스가 나이가 들면서 포도당 대사 수준의 변동이 관찰되었으며, 이는 ICSI 기술의 적용과 관련될 수 있습니다. 이러한 발견은 마우스 ICSI-ET 기술이 정자 이상이 배아 발달에 미치는 영향과 특히 포도당 대사와 관련하여 자손 건강에 대한 장기적인 영향을 평가하기 위한 귀중한 플랫폼을 제공한다는 것을 의미합니다. 이 연구는 인간 발달에 대한 ICSI 기술의 잠재적 영향에 대한 추가 연구를 위한 중요한 통찰력을 제공하며 이 기술의 장기적 영향에 대한 심층적인 조사의 필요성을 강조합니다.

서문

불임 문제는 특히 출산율 감소와 불임 유병률 및 중증도의 심각성이 증가하는 현대 사회에서 의학적, 사회학적 관심의 주요 초점으로 부상했습니다. 보조 생식 기술(ART)은 일반적으로 치료 중재로 사용되는 세포질 내 정자 주입(ICSI)을 통해 이러한 문제를 해결할 수 있는 다양한 가능성을 제공합니다.

1992년 팔레르모가 세포질 내 정자 주입(ICSI)을 통해 최초로 임신에 성공했다고 보고한 이후 ICSI는 보조 생식 기술(^ART)1의 중추적인 기술이 되었습니다. 그러나 ICSI가 임상 환경에서 사용된 기간은 인간의 수명에 비해 상대적으로 짧은 기간인 30년밖에 되지 않았다는 점을 고려할 때, ICSI가 특히 자손 발달에 미치는 장기적인 영향은 광범위하게 조사되고 해명되지 않았습니다. 현재 마우스는 균일한 유전적 배경과 짧은 수명을 특징으로 하여 의학 연구에서 널리 활용되는 대체 모델로 부상했습니다. 더욱이, 생쥐 모델은 압축된 시간 프레임 내에서 인간의 전체 수명을 요약할 수 있는데, 생쥐의 경우 1년은 인간의 경우 대략 40년에 해당한다².

프로토콜

아래에 설명된 ICSI-ET 프로토콜은 지침을 따르며 Shanghai Institute of Planned Parenthood Research의 Animal Ethical Review에서 승인되었습니다. 안전 절차: 화학 물질이나 생물학적 물질을 취급할 때는 항상 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 착용하십시오. 후드 사용: 인증된 흄 후드 또는 생물 안전 캐비닛 내에서 휘발성 화학 물질 또는 에어로졸 생성과 관련된 모든 절차를 수행합니다. 과배란 절차를 위해 암컷 마우스(6-8주 된 B6D2F1 균주)를 사용하십시오.

1. 생쥐의 ICSI

1. 생쥐의 과배란
   1. 첫날 20:00경에 생쥐당 7.5IU의 용량으로 임신한 암말 혈청 성선 자극 호르몬(PMSG)의 복강 내 주사를 투여합니다.
   2. 3일째 20:00경(PMSG 주사 후 48시간)에 마우스당 7.5IU의 용량으로 인간 융모성 성선 자극 호르몬(HCG)의 복강 내 주사를 투여합니다.
2. HTF 배지를 1mL 부분 표본으로 준비하고 암컷 마우스에 HCG를 주입하는 당일에 5% CO₂ 인큐베이터에서 37°C에서 ....

토론

이 연구는 인간 보조 생식 기술(ART)을 종합적으로 요약하고 ET와 함께 ICSI가 자손 발달에 미치는 영향을 조사하기 위해 마우스 세포질 내 정자 주입(ICSI) 및 배아 이식(ET) 기술을 통합했습니다. 정상적인 쥐 정자에 ICSI 기술을 적용하면 높은 수정률(86.76%)과 2세포 비율(88.48%)이 나타났습니다. ET에 이어 자손 마우스의 출산율은 약 42.50%로 기술 플랫폼의 견고성을 나타냅니다. .......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.25% avertin (2,2,2-tribromoethanol)	Nanjing Aibei	M2960	for anesthetization
Bacteriological Petri Dishes 35 x 10 mm style w/tight lid, crystal-grade virgin polystyrene, sterile	BD	353001
Bacteriological Petri Dishes 50 x 9 mm style w/tight lid, crystal-grade virgin polystyrene, sterile	BD	351006
Biosafety Cabinet	ESCO	class BSC	Aseptic operations, making culture dishes, aliquoting reagents, etc.
CO2 Incubator	Thermo	8000DH	Embryo culture
Dissection Microscope	Olympus	SZX16	Use in mouse embryo transfer
Fluorinert Fc-770	SIGMA	F3556	Fluorinert FC-770 is a thermally stable fully fluorinated liquid with high dielectric strength and resistivity, used as operating fluid
handheld glucometer	Roche	AccuChek performa	Blood glucose measurement
HTF	Merck	MR-070-D	The EmbryoMax Human Tubal Fluid (HTF) (1x), liquid designed for use with Mouse IVF is available in a 50 mL format and has been optimized and validated for Embryo Culture.
Hydraulic Microinjector	Eppendorf	CellTram 4r Oil, 5196000030	For sperm injection
Inverted Microscope	Nikon	TI2-U	Micromanipulation observation host
KSOM	Merck	MR-020P-D	(1x), Powder, w/o Phenol Red, 5 x 10 mL
M2	Merck	MR-015-D	EmbryoMax M2 Medium (1x), Liquid, with Phenol Red
Micromanipulator	NARISHIGE	NTX-N4	Micromanipulation arm
mineral oil	SIGMA	M8410	Mineral oil is suitable for use as a cover layer to control evaporation and cross-contamination in various molecular biology applications.
Needle Cutter	Nanjing Aibei	Sutter MF-800	Use for fabricating micromanipulation needles
Needle Puller	Nanjing Aibei	Sutter model p-100	Use for making micromanipulation needles
Piezo Drill Trip Mouce ICSI	Eppendorf	5195000.087	Application of ICSI injection needle.
Piezoelectric Micromanipulator (Membrane Breaker)	Eppendorf	Eppendorf PiezoXpert	Use of micro-pulses to break the zona pellucida and oolemma of the oocyte
Pneumatic Microinjector	Eppendorf	CellTram 4r Air, 5196000013	For fixing the oocyte
Ready-to-use Human Chorionic Gonadotropin (Hcg)	Nanjing Aibei	M2520	Sterilization reagent, intraperitoneal injection. 50 IU/mL
Ready-to-use Pregnant Mare's Serum Gonadotropin (PMSG)	Nanjing Aibei	M2620	Sterilization reagent, intraperitoneal injection. 50 IU/mL
Stereomicroscope	Olympus	SZX7	Oocyte retrieval and observation of embryo development