Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
Мы описываем процедуры изоляции растущих яйцеклеток от фолликулов яичников на ранних стадиях развития, а также установку системы культуры in vitro, которая может поддерживать рост и дифференциацию до полностью выращенной стадии.
Ограниченный резерв зрелых, удобренных яйцеклеток представляет собой основной барьер для успеха вспомогательной репродукции у млекопитающих. Учитывая, что в период репродуктивной жизни только около 1% яйцеклеток в яичниках зрелых и овуляции, несколько методов были разработаны для увеличения эксплуатации яичников резерва для растущей популяции неовуляторных фолликулов. Такие технологии позволили проведить сохранение плодородия, программы отбора скота и сохранения исчезающих видов. Тем не менее, огромный потенциал резерва яичников по-прежнему в значительной степени неэксплуатируются. У коров, например, предпринимались некоторые попытки поддержать культуру экстракорпорального использования яйцеклеток на конкретных стадиях развития, однако эффективные и надежные протоколы еще не разработаны. Здесь мы описываем культурную систему, которая воспроизводит физиологические условия соответствующей фолликулярной стадии, определяемой для развития в пробирке растущих яйцеклеток, собранных из ранних антральных фолликулов крупного рогатого скота на полностью выращенную стадию, соответствующую среднему антральную фолликулу in vivo. Сочетание гормонов и ингибитора фосфодиэстеразы 3 было использовано для предотвращения несвоевременного мейотического возобновления и для руководства дифференциацией яйцеклеток.
Во время репродуктивной жизни, только минимальная доля яйцеклеток, которые присутствуют в яичнике зрелые, высвобождаются в фаллопиевых труб после овуляции, и доступны для оплодотворения и развиваться в жизнеспособный эмбрион1. С другой стороны, большинство яйцеклеток в яичнике проходят атрезию и никогда не овуляции. Технологии производства эмбрионов in vitro (IVP) пытались увеличить эксплуатацию резерва яичников2,,3. До сих пор такие технологии позволяли мероприятия по сохранению плодородия, программам отбора скота и сохранению исчезающих видов. Тем не менее, большинство протоколов использовать яйцеклетки, которые в основном завершили фазу роста в антрал яичников фолликула, и, следовательно, называются полностью выращенных яйцеклеток. В крупного рогатого скота, где технологии IVP широко используются, полностью выращенные яйцеклетки достигают конечного диаметра около 120 мкм и собираются из фолликулов, которые охватывают от 2 до 8 мм в диаметре (средние антрал фолликулы)1. После изоляции от фолликулов такие яйцеклетки созревают и оплодотворяются в пробирке. Зиготы затем культурны до стадии бластоцист и либо переданы получателю или криоконсервированы. У крупного рогатого скота, как и у многих других видов, несмотря на потенциал, предлагаемый IVP, количество эмбриона в пробирке на корову в значительной степени не улучшась в течение последних 40 лет. Отчасти это связано с ограниченным числом полностью выращенных яйцеклеток, которые населяют яичник в данный момент времени, которые могут быть извлечены и подвергнуты стандартным методам IVP4,,5,,6.
Ооциты, заключенные в ранние антрал фолликулы, т.е. те фолликулы диаметром менее 2 мм, представляют собой потенциальный источник, который будет использоваться впрограммах сохранения плодородия 7, так как яичник примерно содержит в 10 раз больше ранних антрал-фолликулов, чем среднийантрал 8. Тем не менее, эти яйцеклетки все еще находятся в фазе роста и еще не достигли полностью выращенной стадии9. Таким образом, они по-прежнему транскрипционно активны, производя mRNAs, которые будут храниться для более поздних шагов развития, и еще не прошли весь процесс дифференциации, необходимые для придать яйцеклетки с возможностью спонтанного возобновления и завершения мейоза я когда-то изолированы от фолликулярногоотсека 10,11. Поэтому они не могут быть непосредственно представлены к стандартным протоколам созревания in vitro (IVM), но они требуют дополнительного периода культуры, который позволил бы им завершить фазу роста и правильно дифференцировать.
Переход от выращивания к полностью выращенной стадии, которая у крупного рогатого скота происходит, когда фолликул развивается от ранней антраля к средней антральную стадию, является одним из важнейших шагов во время развития яйцеклеток. В крупного рогатого скота, несколько исследований пытались повторить эти события впробирке2,12,,13,,14,,15,,16,,17,,18,19. Однако до настоящего времени никаких надежных протоколов не разрабатывалось, и сообщалось лишь об ограниченном успехе. Согласно предыдущим исследованиям20, эти растущие яйцеклетки представляют собой однородную популяцию. Помимо транскрипционной активной, их хроматин рассеивается в зародышевой везикуле (GV), в конфигурации, которая называется GV02,21. И наоборот, популяция полностью выращенных яйцеклеток, полученных из средних антрал фолликулов, является более неоднородной, состояние, которое отражается в различных степенях уплотнения хроматина (GV1, GV2 и GV3), которыеможно наблюдать 20. Среди них, предыдущие данные показали, что GV2 и GV3 ооцитов в целом характеризуется лучшим качеством и более высокойэмбриональной компетенции развития 20,21,22,23,24.
Начиная с вышеуказанных наблюдений, здесь мы описываем 5-дней культурную систему ооцитов (L-IVCO), которая позволяет дифференцировать ооциты, изолированные как кумулятиво-ооцитные комплексы (COCs) от ранних антралальных фолликулов. Эта стратегия культуры развивалась из 10 лет исследований, проведенных в нашей лаборатории и корни его землю на ранее разработанных 24-48 часов в пробирке ооцитов культуры (IVCO)2,недоношенных систем 23,25 и цинк добавок во время культуры яйцеклеток . Использовалась комбинация фолликулостимулирующего гормона (ФФГ) и ингибитора фосфодиэстеразы-3 (PDE3), способного усилить кумулятивно-ооцитнуюсвязь 2, предотвратитьнесвоевременное межиоптическое возобновление 2,атакже поддержать рост яйцеклеток 2.
Яичники были собраны от 4 до 8 лет Гольштейн молочных коров, восстановленных на местной скотобойне (INALCA S.p.A., Ospedaletto Lodigiano, LO, IT 2270M CE, Италия).
1. Подготовка средств массовой информации
ПРИМЕЧАНИЕ: Все средства массовой информации должны быть подготовлены по крайней мере за четыре часа до использования. Бикарбонат натрия буферизированных средств массовой информации инкубируются при 38,5 градусов по Цельсию и 5% CO2 в воздухе, максимальная влажность. В термостатической печи средства массовой информации с буфером HEPES поддерживаются при температуре 38,5 градусов по Цельсию.
2. Сбор и обработка яичников
ПРИМЕЧАНИЕ: Все процедуры проводятся при комнатной температуре (26 градусов по Цельсию), если не указано иное.
3. Отбор и изоляция фолликулов и извлечение COCs
4. Отбор КОК, подлежащих культуре in vitro
5. Длинная культура пробирки яйцеклеток (L-IVCO)
6. Классификация COC после культуры
7. Оценка мейотической прогрессии после культуры
В конце L-IVCO, валовая морфология COCs изменилась и 4 класса были определены на основе внешнего вида кучевых клеток, как показано на рисунке 2. Основываясь на морфологических критериев, обычнопринятых для выбора здоровыхCOCs 11,26,2...
Здесь мы описываем культурную систему выращивания яйцеклеток, которая способствует развитию яйцеклеток в течение 5 дней, поддерживая их жизнеспособность и предотвращая мейотические возобновления. Этот последний аспект имеет первостепенное значение, чтобы обеспечить дальнейший рост...
Авторов нечего раскрывать.
Эта работа была поддержана Регион Ломбардия PSR INNOVA N.201801061529 и UNIMI n.PSR 2019_DIP_027_ALUCI_01
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4-well dishes | Nunclon | 179830 | |
96-well dish | Becton Dickinson Biosciences | 356649 | BioCoat™ Collagen I |
Bovine Serum Albumin (Fatty acid free) | Sigma | A8806 | |
Bovine Serum Albumin (Fraction V) | Sigma | A3311 | |
Cell culture water | Sigma | W3500 | |
Cilostamide | Sigma | C7971 | |
Cysteamine | Sigma | M9768 | |
Digital camera | Nikon Corp | Camera DS-5M | |
Disodium phosphate | Sigma | S5136 | |
Estradiol | Sigma | E2758 | |
Glutamax Supplement | Thermo Fisher Scientific | 35050061 | |
Gonal F | Merck Serono | ||
Heparin | Sigma | H3149 | |
Hepes | Sigma | H3784 | |
Vacuum pump | Cook-IVF | ||
Incubator | Sanyo | ||
Kanamycin sulfate from Streptomyces kanamyceticus | Sigma | K1377 | |
Medium 199 | Sigma | M3769 | Powder for hepes-buffered TCM199 |
Medium 199 | Sigma | M2520 | Powder for M199-D |
Microscope | Nikon Corp | Nikon Diaphot | |
Microscope | Nikon Corp | Eclipse E 600 | |
Monopotassium phosphate | Sigma | P5655 | |
Paraformaldehyde | Sigma | 158127 | |
Penicilin | Sigma | P3032 | |
Phenol Red | Sigma | P5530 | |
Polyvinyl alcohol | Sigma | P8137 | |
Polyvinylpyrrolidone | Sigma | P5288 | 360k molecular weight |
Potassium chloride | Sigma | P5405 | |
Progesterone | Sigma | P8783 | |
Sodium bicarbonate | Sigma | S5761 | |
Sodium choride | Sigma | P5886 | |
Sodium pyruvate | Sigma | P4562 | |
Streptomycin | Sigma | S9137 | |
Testosterone | Sigma | 86500 | |
Triton X | Sigma | T9284 | |
Vectashield with DAPI | Vector Laboratories | H1200 | |
Water | Sigma | W3500 | |
Zinc sulfate heptahydrate | Sigma | Z0251 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены