小鼠卵母细胞体外成熟受精过程中细胞核的时空变化规律

用电镜方法研究小鼠卵母细胞的发育及受精虽然已有很多报道,但大多数是有关细胞质、尤其是皮质颗粒、高尔基复合体及线粒体的形态及分布变化的。从卵母细胞体外成熟培养、第一次减数分裂恢复到受精后第二次减数分裂完成,细胞核经历了复杂的变化,有关的系统研究却很少。本实验详细地研究了小鼠卵母细胞体外成熟受精过程中两性生殖细胞内细胞核的时空变化规律。从卵巢中采集生发泡（GV）期卵母细胞,进行体外成熟培养,经超排获得的成熟卵母细胞去卵丘和透明带后,用于体外受精。于体外成熟培养及受精后的不同时间,用光镜及电镜方法观察细胞核变化及极体排放。结果说明,尽管大多数 母细胞在体外培养2至4小时发生泡破裂（GVBD）,但有13．6％在培养8小时后仍处于GV期（图1）。电镜观察揭示,不发生GVBD的卵母细胞核的核仁由颗粒性纤维成分、空泡及纤维中心组成有时核仁表面有空泡。只有核仁完全致密化、核仁周围有核仁相随染色质分布时,卵母细胞才获得恢复减数分裂的能力。GVBD发生时,随着核仁相随染色质向核膜侧扩散迁移,核仁越来越小;与此同时,核膜打折,染色质团块中央出现电子致密的芯。核仁的消失早于核膜的破裂,提示核仁成分可能参与核膜打折及破裂,体外培养5小时,卵母细胞减数分裂进入前中期,染爸体分布于不含任何细胞器的原GV区域,其周围有特别丰富的线粒体（PB1）（图2）。原核期的卵中,含有一个原核和一个以上原核的卵各自的百分率在培养的8小时内是随着时间的延长而不断增加的。体外受精后1小时,进入卵质的精子头开始去致密。2小时后已形成含有致密核仁的早期雄原核。雌原核的形成及增大稍早于雄原核。受精后8－9小时,已形成含有致密核仁的早期雄原核。雌原核的形成及增大稍早于雄原核。受精后8－9小时,33．3％的卵子两性原核相互靠近。原核核仁的形成过程与GVBD时核仁的变化恰好相反。受精后2至5小时,第二极体（PB2）排出,PB1和PB2的区别在于：1）PB1表面有微绒毛,PB2没有;2）PB1中含皮质颗粒;3）PB2中形成细胞核及核仁,PB1则无;4）二者的形状及大小不同。文中还讨论了极体排放的机理（图A－T）。     

山羊卵母细胞体外成熟过程中细胞核迁移的研究

本试验应用传统的醋酸地衣红染色法研究了山羊卵母细胞体外成熟过程中细胞核迁移现象,结果发现成熟分裂从GVBD现象起,其细胞核即由卵母细胞的近中央位置逐渐移向细胞表面,之后同源染色体分开,排出第一极体。卵母细胞成熟后,随着时间的延长,细胞核又逐渐远离第一极体端。试验结果采用面积积分法处理,结果为:0~5.7h山羊卵母细胞处于GV期,持续时间为5.7h;5.7~8.9h为DK期,持续时间为3.2h;8.9~15.9h卵母细胞处于MI期,持续7h;15.9~17.5h为AI期,持续1.6h;17.5~22h为MII期,持续4.5h。     

斑马鱼卵母细胞的体外成熟及成熟卵的受精发育

采用体外培养的方法,研究斑马鱼卵母细胞的成熟过程。Ⅳ时相初级卵母细胞在o．5μg／m1 17a－羟基孕酮的EM－199培养液中,80％氧气,25℃的体外培养条件下,在40min内,胚泡(GV)逐渐由卵母细胞中央至动物极边缘l／2处移到动物极边缘,进八V时相卵母细胞。30min后胚泡破裂(GVBD),胚泡破裂率为59％。此种卵母细胞继续培养2h才完全成熟。成熟卵不能从滤泡膜中自然排出。冷开水中剥离其外边的滤泡膜后加入具有受精能力的精子,即能使成熟卵受精,受精膜举起,胚盘在动物极形成。其后受精卵的分裂、发育等与自然成熟受精卵相同。以发育至囊胚为受精标准,这种体外成熟卵受精率为78％。这是斑马鱼卵母细胞体外培养成熟的首例报道。鱼类卵母细胞体外成熟技术的建立,为外源基因卵母细胞胚泡内转移奠定了基础。     

蛋白激酶C在小鼠卵母细胞体外成熟和受精中的作用

蛋白激酶是一类重要的丝／苏氨酸蛋白激酶。本实验以小鼠为实验动物,研究了PKC在卵母细胞体外成熟、活化和受精中的可能作用,及两种PKC亚型在卵母细胞中的定位。PKC激活剂PMA可以阻止GV期卵母细胞在体外恢复减数分裂,该作用可被PKC抑制剂CalphostinC抵消,但不能被PLCγ抑制剂U73122或PKCδ专一性抑制剂Rottlerin所克服。Western印迹显示PKCα和βI在卵母细胞发育过程中恒量表达。激光共聚焦显微术研究发现,受精或受到活化刺激后PKCα转位到卵母细胞膜上,同时皮质颗粒排放,说明PKCα可能参与调节卵皮质反应。本实验首次在小鼠中研究了PLCγ与受精的关系,发现不存在PKC对PLCγ的正反馈调节。此外,本研究还对小鼠卵巢中对PKCα和βI进行了蛋白定位研究。     

蛋白激酶C在小鼠卵母细胞体外成熟和受精中的作用

蛋白激酶是一类重要的丝/苏氨酸蛋白激酶。本实验以小鼠为实验动物,研究了PKC在卵母细胞体外成熟、活化和受精中的可能作用,及两种PKC亚型在卵母细胞中的定位。PKC激活剂PMA可以阻止CV期卵母细胞在体外恢复减数分裂,该作用可被PKC抑制剂calphostin C抵消,但不能被PLCγ抑制剂U73122或PKCδ专一性抑制剂Rottlerin所克服。Western印迹显示PKCα和βⅠ在卵母细胞发育过程中恒量表达。激光共聚焦显微术研究发现,受精或受到活化刺激后PKCα转位到卵母细胞膜上,同时皮质颗粒排放,说明PKCα可能参与调节卵皮质反应。本实验首次在小鼠中研究了PLCγ与受精的关系,发现不存在PKC对PLCγ的正反馈调节。此外,本研究还对小鼠卵巢中对PKCα和βⅠ进行了蛋白定位研究。     

小鼠卵母细胞成熟和受精过程中Ca^2＋分布变化的研究

用焦锑酸钾原位定位法、膜结合Ｃａ＾２＋荧光探针金霉素标记法,分别在电镜和光镜水平对小鼠卵成熟和卵受精过程中结合态Ｃａ＾２＋的分布及其变化进行了研究,发现：１）Ｃａ＾２＋分布于线粒体、胞质、内质网囊泡、微绒毛和透明带等部位,其中以线粒体基质中分布密度为最大;２）减数分裂Ｉ中、后期于纺锤体极区结合有较多的Ｃａ＾２＋;３）生发泡、纺锤体和原核内膜结合态Ｃａ＾２＋含量很少,但纺锤体和原核周围分布较多;４）     

褪黑素抑制小鼠卵母细胞的体外成熟

目的:探讨褪黑素(MT)对小鼠卵母细胞的体外成熟的影响.方法:通过卵母细胞自发、次黄嘌呤(HX)阻滞和激素诱导成熟三种体外培养模型研究了褪黑素(MT)对小鼠卵母细胞体外成熟的影响.结果:①0.1 g/L、0.02g/L、0.004 g/L及0.0008 g/L浓度的MT均能显著抑制小鼠卵丘卵母细胞复合体(CEOs)自发成熟过程中第一极体(PB1)的释放(P＜0.01);②动力曲线分析表明,MT对自发成熟的CEOs的GVBD和PB1有显著的推后作用,与对照组相比,处理组的GVBD和PB1分别被推后8～10 h和3～4 h;③0.1 g/L和0.02 g/L两有效浓度的MT还能显著抑制促性腺激素(FSH)诱导的HX阻滞的CEOsGVBD的发生(P＜0.05),对PB1的排出虽有一定的抑制作用,但没有统计学意义;④MT和次黄嘌呤(HX)对CEOs的自发成熟有协同抑制作用(P＜0.01),但在裸卵(DO)自发成熟的阻滞中没有协同效应.结论:MT是调节哺乳动物卵母细胞成熟的重要激素之一,其作用机制可能是通过卵丘细胞实现的.     

显微受精废弃的人类卵母细胞体外成熟及孤雌激活

以卵胞浆单精注射(intracytoplasmic sperm injection,ICSI)后废弃的未成熟人类卵母细胞(生发泡期卵母细胞(the germinal vesicle,GV)和第一次减数分裂中期卵母细胞(the metaphase,MI))为材料,使用卵母细胞体外成熟培养液培养未成熟的卵母细胞,分别在人类绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotrophin,hCG)注射后45、60、84 h观察卵母细胞成熟情况.分别使用钙离子载体(calcium ionophore,CI)A23187联合6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)法或精子提取物卵胞质内注射(sperm extracts intracytoplasmic injection,SEII)法两种不同的激活方法对体外成熟MII的卵母细胞进行孤雌激活,评价其体外发育潜能.MI卵子体外成熟率要显著高于GV(75.2%vs 30.6%)(P<0.01).与CI/6-DMAP法相比使用SEII/6-DMAP法在激活率(87.5%vs 70.2%)上要明显高于CI/6-DMAP法(P<0.05),但在卵裂率(65.7%vs 72.5%)和桑囊率(0%vs 5.0%)上SEII/6-DMAP法要低于CI/6-DMAP法.注射hCG 45 h组的卵母细胞激活率(91.3%vs 57.9%)、卵裂率(85.7%vs 57.9%)及桑囊率(9.5%vs 0%)均显著高于注射hCG 60 h组(P<0.01).56.8%(117/206)的ICSI废弃的未成熟卵母细胞可以在体外发育成熟,激活后具有一定的发育潜能,卵龄对卵母细胞的质量和发育能力影响较大.     

山羊卵母细胞体外成熟过程中线粒体的动态分布

目的研究山羊卵母细胞减数分裂过程中线粒体的动态分布。方法收集山羊卵母细胞,在M199中分别培养4、8、12、16、20和24 h,用特异性线粒体标记探针进行标记,用激光扫描共聚焦显微镜观察线粒体的分布情况。结果生发泡期线粒体多分散在卵母细胞的胞质内,并且距生发泡有一定的距离;生发泡破裂期线粒体逐渐移向染色质;第一次减数分裂中期与第二次减数分裂中期线粒体成簇密布在染色体周围。排出的第一极体中也含有大量的线粒体。结论同其他哺乳动物卵母细胞体外成熟过程中线粒体分布情况相比,线粒体在山羊卵母细胞中的分布具有明显的相似性。线粒体密布在成熟卵母细胞染色体周围可能与极体的排出和受精后染色体的迁移有关。     

小鼠体外发育成熟卵母细胞的胞浆成熟度评估

研究通过检测卵母细胞直径、谷胱甘肽含量和皮质颗粒分布来评估其胞浆成熟度。培养小鼠窦前卵泡13 d,得到258个体外发育MⅡ期卵母细胞;控制性超排得到205个体内发育的MⅡ期卵母细胞。测量卵母细胞直径,用免疫荧光染色、共聚焦显微镜观察卵母细胞皮质颗粒分布,化学法测定卵母细胞谷胱甘肽含量。结果发现,体外发育的卵母细胞直径(69.6±5.7)μm,体内发育卵母细胞直径(84.2±3.0)μm,两组间存在显著性差异(P<0.01)。体外发育成熟卵母细胞谷胱甘肽含量(4.3±0.7)pmol,体内发育的卵母细胞谷胱甘肽含量(6.1±1.0)pmol,两组间存在显著性差异(P<0.05)。体外发育卵母细胞皮质颗粒环状分布率36%,体内发育卵母细胞皮质颗粒环状分布率90%,两组间存在显著性差异(P<0.01)。本实验认为,体外发育成熟的卵母细胞胞浆成熟度与体内发育成熟的卵母细胞存在差异,可能是其发育潜能降低的原因之一。体外培养的卵泡内分泌结构改变可能影响卵母细胞胞浆成熟。     

Effects of Protein Synthesis on the Maturation of Mouse Oocytes in vitro

卵母细胞成熟过程中伴随有多种蛋白质的合成与磷酸化,蛋白质的合成对卵细胞的成熟具有重要作用。本实验较系统地阐述小鼠卵母细胞体外成熟培养的不同阶段蛋白质合成对卵母细胞成熟的影响。放线菌酮是肽链延伸的抑制因子。将生发泡（ＧＶ）期的卵母细胞分别于Ｔ６成熟培养液中培养０、４、６、９小时后,转至含有１０ｍｇ／ｍｌ放线菌酮的Ｔ６成熟培养液继续培养１２１５小时。固定、染色、观察卵母细胞。结果如Ｔａｂｌｅ１。０小时实验组：抑制处理４小时,其生发泡破裂（ＧＶＢＤ）发生率与对照组无明显差异。表明：卵母细胞ＧＶＢＤ所需蛋白质（如：成熟促进因子ＭＰＦ等）是在卵巢的卵泡卵母细胞生长过程中完成的。４、６小时实验组：笫一极体的释放被完全抑制,卵母细胞不能达到ＭＩ期,染色质处于凝集状态（Ｆｉｇ．３＆４）。表明：ＧＶＢＤＭＩ期间所需蛋白质的合成对卵母细胞ＭＩ期中期纺缍体的形成与维持具有重要作用。９小时实验组：可能由于卵母细胞发育速度存在个体间的差异。没有进入ＭＩＩ期的便停滞于ＭＩ期以前。进入ＭＩ期的则能排出笫一极体。因此,笫一极体的释放总体上呈不完全抑制状态,其释放率低于对照组。但是,后者虽然弪过恢复培养至１５小时,可能由于微管蛋白的合成     

褪黑素对FSH诱导的小鼠卵母细胞体外成熟的影响

通过次黄嘌呤(HX)阻滞、FSH诱导体外培养模型研究了褪黑素(MT)对小鼠卵母细胞成熟的影响,探讨褪黑素(MT)是否影响小鼠卵母细胞的体外成熟。0.1mg/mL和0.02mg/mL两有效浓度的MT能显著抑制促性腺激素(FSH)诱导的HX阻滞的CEOsGVBD的发生(P<0.05),对PBl的排出虽有一定的抑制作用,但没有统计学意义;MT和次黄嘌呤(HX)对CEOs的自发成熟有协同抑制作用(P<0.01),但在裸卵(DO)自发成熟的阻滞中没有协同效应。MT是调节哺乳动物卵母细胞成熟的重要激素之一,其作用机制可能是通过卵丘细胞实现的。     

黑眶蟾蜍卵母细胞体外成熟过程中生发泡迁移的研究(英文)

生发泡迁移（ＧＶＭ）是大多数两栖类动物中卵母细胞成熟之前都可以观察到的、涉及细胞核行为的现象。本实验在光镜水平上对激素诱导下的黑眶蟾蜍卵母细胞的ＧＶＭ现象、以及细胞骨架解聚剂类药物———秋水仙素、细胞松弛Ｂ（ＣＢ）对这种激素诱导作用的影响进行了研究。同时,采用ＡＺＡＮ染色法观察了ＧＶＭ过程中生发泡周边纤维骨架的结构变化。将取自刚脱离冬眠期雌体的卵母细胞按不同的培养液、分三个实验组,体外培养不同的时间后,固定、染色、观察。对照组培养液成分为Ｒｉｎｇｅｒ液中加入人绒毛膜促性腺激素和脑垂体;实验组分别增加秋水仙素或ＣＢ。Ｔａｂ．１和ＰｌａｔｅＩ１,４,５,６,７,８,９表明：经过体外培养４ｈ,各组生发泡均向动物极表面发生了迁移。但是,秋水仙素的作用在培养的前２ｈ,对ＧＶＭ表现为促进效应（ＰｌａｔｅＩ５）;而培养的后２ｈ,却表现为抑制（ＰｌａｔｅＩ８）;ＣＢ的作用始终是抑制（ＰｌａｔｅＩ６＆９）。６ｈ后,各组生发泡均告破裂（ＰｌａｔｅＩ１０,１１,１２）。正常情况下,生发泡周围被一环形纤维包围,其外侧有两个纤维化小体（ＰｌａｔｅＩ２）。发育较快者,纤维化小体消失,植物极附近纤维逐渐加厚（ＰｌａｔｅＩ２     

Changes in germinal vesicle (GV) chromatin configurations during growth and maturation of porcine oocytes

Changes in germinal vesicle (GV) chromatin configurations during growth and maturation of porcine oocytes were studied using a new method that allows a clearer visualization of both nucleolus and chromatin after Hoechst staining. The GV chromatin of porcine oocytes was classified into five configurations, based on the degree of chromatin condensation, and on nucleolus and nuclear membrane disappearance. While the GV1 to 4 configurations were similar to those reported by previous studies, the GV0 configuration was distinct by the diffuse, filamentous pattern of chromatin in the whole nuclear area. Most of the oocytes were at the GV0 stage in the <1 and 1-1.9 mm follicles, but the GV0 pattern disappeared completely in the 2-2.9 and 3-6 mm follicles. As follicles grew, the number of oocytes with GV1 configurations increased and reached a maximum in the preovulatory follicles 4 hr post-hCG injection. During maturation in vivo, the number of GV1 oocytes decreased while oocytes undergoing GVBD increased. The percentage of oocytes with GV3 and GV4 configurations was constant during oocyte growth except at the 2-2.9 mm follicle stage, but these configurations disappeared completely after hCG injection. On the contrary, the in vitro maturing oocytes showed a large proportion of GV3 and GV4 configurations. There was no significant difference in distribution of chromatin configurations between the nonatretic and atretic follicles, and between oocytes with more than two layers of cumulus cells and those with less than one layer or no cumulus cells. Overall, our results suggested that (i) the GV0 configuration in porcine oocytes corresponded to the "nonsurrounded nucleolus" pattern in mice and other species; (ii) all the oocytes were synchronized at the GV1 stage before GVBD and this pattern might, therefore, represent a nonatretic state; (iii) the GV3 and GV4 configurations might represent stages toward atresia, or transient events prior to GVBD that could be switched toward either ovulation or atresia, depending upon circumstances; (iv) the in vitro systems currently used were not favorable for oocytes to switch toward ovulation (or final maturation); (v) the number of cumulus cells was not correlated with the chromatin configuration of oocytes, indicating that the beneficial effect of cumulus cells on oocyte maturation and development may simply be attributed to their presence during in vitro culture.     

左归丸促进小鼠未成熟卵母细胞体外核成熟的实验研究

目的：研究左归丸对小鼠未成熟卵母细胞体外核成熟的影响。方法：制备左归丸含药血清,将生发泡（germinal vesicle,GV）期卵母细胞分别在不同采血时间获取的左归丸含药血清培养液中进行体外培养,观察左归丸含药血清对生发泡破裂（germinal vesicle breakdown,GVBD）和第一极体（the first polar body,PB1）排出的时效关系。结果：药物血清组卵母细胞GVBD的发生率高于正常血清组和对照组,于培养后4h差异最显著（P〈0.01）;药物血清组卵母细胞PB1的发生率高于正常血清组和对照组,于培养后18h差异最显著（P〈0.01）。结论：2～2.5h左归丸含药血清对未成熟卵母细胞体外核成熟具有明显促进作用。     

左归丸促进小鼠未成熟卵母细胞体外核成熟的实验研究

目的:研究左归丸对小鼠未成熟卵母细胞体外核成熟的影响。方法:制备左归丸含药血清,将生发泡(germinal vesicle,GV)期卵母细胞分别在不同采血时间获取的左归丸含药血清培养液中进行体外培养,观察左归丸含药血清对生发泡破裂(germinal vesicle breakdown,GVBD)和第一极体(the first polar body,PB1)排出的时效关系。结果:药物血清组卵母细胞GVBD的发生率高于正常血清组和对照组,于培养后4h差异最显著(P<0.01);药物血清组卵母细胞PB1的发生率高于正常血清组和对照组,于培养后18h差异最显著(P<0.01)。结论:2～2.5h左归丸含药血清对未成熟卵母细胞体外核成熟具有明显促进作用。     

甲醛对雌性小鼠生殖功能及脏器的影响

采用超排卵技术研究甲醛对小鼠卵母细胞的成熟和体外受精以及脏器等的影响.甲醛对小鼠卵母细胞生发泡破裂没有影响,但可以抑制卵母细胞第一极体的释放,影响卵母细胞的存活率和破坏卵母细胞成熟,并可降低体外受精率和超排卵的卵母细胞数量,影响小鼠的正常生殖功能.而且,高剂量的甲醛还对小鼠的肝脏以及卵巢有明显的毒副作用.     

A gonadotropin-releasing hormone agonist and an activator of protein kinase C improve in vitro oocyte maturation in Macaca fascicularis

Cynomolgus monkey oocytes were recovered from follicles > 1,000 μm in diameter at day 8 in gonadotropin-stimulated cycles and cultured in vitro for 2 days. Germinal vesicle breakdown (GVBD) occurred in 30.3% of control oocytes (n = 76) compared with 54.0% and 55.0% of oocytes cultured in presence of a gonadotropin-releasing hormone agonist (GnRHa), Buserelin (n = 50), or a protein kinase C activator, 1-oleoyl-2-acetyl-rac-glycerol (OAG, n = 40), respective (P < .01). As similar results were obtained using OAG or Buserelin, we hypothesize that the action of Buserelin upon the primate oocyte is protein-kinase-C dependent. The possible effects of Buserelin on in vivo oocyte maturation have to be detemined.