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文章信息
- 张秀娟, 陈金平, 张全军, 刘朝明, 刘晓明, 赖良学, 张守全
- ZHANG Xiujuan, CHEN Jinping, ZHANG Quanjun, LIU Zhaoming, LIU Xiaoming, LAI Liangxue, ZHANG Shouquan
- 重组人促卵泡激素剂量对食蟹猴卵泡发育和排卵同期化的影响
- Effects of rhFSH on Ovarian Follicular Development and Ovulation Synchronization in Macaca fascicularis
- 四川动物, 2015, 34: 407-410
- Sichuan Journal of Zoology, 2015, 34: 407-410
- 10.3969/j.issn.1000-7083.2015.03.015
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文章历史
- 收稿日期:2014-05-20
- 接受日期:2015-01-23
2. 中国科学院广州生物医药与健康研究所, 广州 510530;
3. 华南农业大学动物科学学院, 广州 510642
2. Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510530, China;
3. College of Animal Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
非人灵长类动物(nonhuman primate,NHP)因与人有着最近的亲缘关系,且在生殖生理学、神经生物学和病理学等诸多方面最接近于人,因此是研究人类生命领域最高级的模式动物。NHP相关繁殖技术的优化不仅有助于提高动物繁殖效率,而且对提高转基因灵长类疾病模型制备效率具有重要的应用意义(Wolf,2004)。同时,NHP资源的匮乏和价格昂贵,使得繁殖技术的优化具有必要性。其中,食蟹猴Macaca fascicularis因体型小、性格温顺且常年均可繁殖和已完成基因组测序(Yan et al.,2011)等优势,近年来在转基因灵长类疾病模型制备研究中备受关注。然而食蟹猴个体平均月经周期天数差异大(26~34 d)(Sun et al.,2008),而导致胚胎移植程序中选择自然受体的生殖周期同步性差、准确性低,常常需要很大的观察群体和较高的同步性检测费用的投入,但同时胚胎移植受体的有效选择又是影响模型制备的关键因素(Yang et al.,2008;Niu et al.,2010),因此,本研究试图优化食蟹猴胚胎移植同步受体的处理技术。 1 材料与方法 1.1 研究对象与主要试剂
5~9岁月经周期正常的成年雌性食蟹猴37只,由广东蓝岛生物技术有限公司提供,动物许可证号SCXK(粤)2009-0010。实验猴采用单笼饲养,自动光控12 h光照与12 h黑暗,笼具中提供镜子和空心球供实验猴玩耍,每天观察月经情况并记录。
重组人促卵泡激素(recombinant human follicle stimulating hormone,rhFSH)和重组人绒毛膜促性腺激素(recombinant human chorionic gonadotropin,rhCG)为默克公司产品,聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)为Sigma公司产品,人雌二醇(E2)ELISA试剂盒为Cayman公司产品。 1.2 超数排卵和实验猴分组
食蟹猴群中连续3 d内同时观察到月经血的3~5只个体组成一实验批次。在出现月经血的第2~3天,每日肌注rhFSH,按超排剂量分2个实验组,超排供体组(n=13)于每日08∶00和20∶00注射25 IU/只rhFSH,超排受体组(n=6)采用30%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)缓释技术(胡鹏飞等,2011),于每日晨08∶00注射25 IU/只rhFSH,其余为自然受体组(n=21)。连续注射rhFSH 7~8 d后,B超检测双侧卵巢超排反应和卵泡发育的大小和数量,并于次日晨08∶00注射rhCG 1000 IU/只。 1.3 食蟹猴卵母细胞的获取
在无菌手术室手术法获取卵母细胞。要点是腹中线切口并暴露双侧卵巢,直尺测量左右侧超排后卵巢的直径,定义超排后卵巢的大小至少2 cm为反应良好;统计卵巢上直径≥3 mm的卵泡数量、平均获卵总数、平均排卵数及其中第二次减数分裂期(MⅡ)和第一次减数分裂期(MⅠ)卵数量。 1.4 E2的检测
血清样本的采集:rhFSH注射第6天起,连续4~5 d于早晨08∶00采集超排供体组、超排受体组和自然受体组个体的隐静脉血液1 mL,置于促凝管中,室温放置30 min,4000 r·min-1离心20 min分离血清,并立即-80 ℃保存备用。
按照人E2 ELISA试剂盒的检测说明书执行。绘制超排供体组、超排受体组和自然受体组的E2曲线。 1.5 排卵同期化评价
以超排供体组的E2曲线为参考标准,统计超排受体组与超排供体组排卵同期化的准确率和月经周期相差3 d以内的自然受体组排卵同期化的准确率。 1.6 统计分析
采用Excel和SPSS 17.0软件统计分析。 2 结果 2.1 rhFSH剂量对食蟹猴卵泡发育的影响
未经超排处理的食蟹猴卵巢大小如绿豆,而经超排处理后的卵巢显著增大,超排良好的食蟹猴卵巢平均大小在3 cm左右,其上布满大小不同的未排优势卵泡和少数排卵后形成的血体。
通过统计rhFSH剂量(即超排供体组和超排受体组)对食蟹猴卵泡发育的影响(表 1),结果表明2实验组超排后卵巢全部反应良好,B超检测超排供体组和超排受体组第8 天优势卵泡数(直径≥3 mm)分别为2.69个±0.49个和0.75个±0.48个(P<0.05),且获卵总数和平均排卵数分别为(15.18±6.51 VS. 5.67±3.79,6.77±3.61 VS. 1.00±0.00)(P<0.05);卵巢获得超排供体组中占45.51%比例的卵处于MⅡ期,而超排受体组52.94%比例的卵处于MⅠ期。
2.2 rhFSH剂量对食蟹猴同期排卵的影响为了找到与超排供体组排卵周期同步的食蟹猴,检测每实验批次食蟹猴血清中E2浓度的变化(即E2曲线)来初步判断超排供体组有无排卵和有无排卵周期同步的受体食蟹猴。一般食蟹猴从注射rhFSH的第7天起,其体内E2的水平逐渐升高,并出现峰值,当天注射rhCG,引起E2急速下降,从而诱发排卵。从图 1可以看出,超排受体组和超排供体组的E2水平变化模式一致,2组水平浓度差异无统计学意义,于注射rhCG当日,E2浓度达到最高值(410.15 pg·mL-1±207.47 pg·mL-1 VS. 433.38 pg·mL-1±208.68 pg·mL-1),而自然受体组对照血清中各采样点E2水平偏低,峰值仅为75.42 pg·mL-1±22.32 pg·mL-1。
每实验批次中,以超排供体食蟹猴的E2曲线为参考标准,所有实验批次中超排受体组与超排供体组排卵同期化的准确率为5/6(83.33%),而月经周期相差3 d以内的自然受体组排卵同期化的准确率仅为9/21(42.85%)。 3 讨论
相关繁殖技术在NHP的应用已有20多年的历史,通常是体外卵母细胞/早期胚胎的获得和通过胚胎移植建立怀孕(Bavister,2004)。目前,NHP刺激卵泡发育研究主要集中在使用促性腺激素种类、注射时间和剂量方面。近来,在恒河猴M. mulatta中应用合成的人促性腺激素,如人促卵泡激素(human follicular stimulating hormone,hFSH)和人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG),获得了较好的超排效果(Schramm et al.,2002),提高了卵母细胞的质量和受精后早期胚胎的发育质量(Yang et al.,2007)。早期研究表明PVP缓释剂可提高奶牛排卵数量(Yamamoto et al.,1994),可使绵羊Ovis aries超排有效率达到80%,且卵巢上无大卵泡存留(曾培坚等,1996);本研究中应用30%的PVP溶解rhFSH单次注射方案对食蟹猴进行超排,超排受体全部有反应,表明PVP既促进了少量卵泡的发育,又能使超排受体及时排卵,其缓释促排作用在灵长类动物中可获得较好的应用效果。
在灵长类动物疾病转基因模型建立的过程中,如何准确把握受体的排卵时间是胚胎移植程序中最重要的技术环节。灵长类动物排卵受体内激素水平调控。MⅡ 期成熟的卵泡是在E2峰值出现后的24 h发生排卵反应的,而在排卵后约12 h,体内黄体素大量分泌,因此,常常使用分析灵长类动物血清中E2峰值的方法来评估排卵时间。Sun等(2008)研究结果暗示E2峰值出现后的24~36 h并伴随受体卵巢上黄体的出现是原核期胚胎移植的最佳时期,这就意味着超排供体和移植受体的排卵时间是一致的,或仅相差12 h左右。而在本研究中,采用30%的PVP溶解低剂量的rhFSH单次注射技术,可有效提高超排供体和超排受体排卵同期化的比例。
本研究表明以每日晨单次注射30%PVP溶解的rhFSH 25 IU/只剂量的方式,可获得与超排供体排卵同期化准确率较高的移植受体。
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