Способность ооцитов коров к эмбриональному развитию при созревании в разных системах двухфазного культивирования
Автор: Сингина Г.Н., Лебедева И.Ю., Шедова Е.Н., Тарадайник Т.Е., Митяшова О.С., Цындрина Е.В., Данч С.С.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Репродуктивные биотехнологии
Статья в выпуске: 4 т.52, 2017 года.
Бесплатный доступ
Существующие подходы к двухфазному способу культивирования ооцитов крупного рогатого скота (КРС) не учитывают их специфические потребности в период созревания от метафазы I до метафазы II, в том числе необходимость нормализации профилей половых стероидных гормонов в культуральной среде. Целью представленного исследования было сравнение компетенции к развитию у ооцитов коров ( Bos taurus taurus ), созревших в общепринятой однофазной и различных двухфазных системах. Нами впервые изучена способность яйцеклеток развиваться до стадии бластоцисты и качество полученных эмбрионов при замене стандартной среды на втором этапе культивирования на среду, свободную от фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), а также на культуру клеток гранулезы. При использовании однофазной системы ооцит-кумулю-сные комплексы (ОКК) культивировали в течение 24 ч в среде ТС-199, содержащей 10 % фетальной бычьей сыворотки (ФБС), 10 мкг/мл ФСГ и 10 мкг/мл лютеинизирующего гормона (ЛГ). В двухфазной системе ооциты созревали в тех же условиях в течение первых 12 ч. Затем ОКК пересаживали в новую среду (ТС-199, содержащую 10 % ФБС, или эту же среду, дополненную 5 мкг/мл ЛГ) и культивировали 12 ч в присутствии и в отсутствие клеток гранулезы. Через 24 ч созревания проводили оплодотворение ооцитов. В эмбрионах, развившихся до стадий поздней морулы и бластоцисты на 7-е сут культивирования, оценивали степень апоптоза (методом TUNEL) и общее число ядер (окраска DAPI). В средах, собранных после созревания ооцитов, определяли содержание прогестерона и 17b-эстрадиола методом иммуноферментного анализа. Доля ооцитов, вступивших в первое деление дробления (57,6-68,1 %) или развившихся до стадий поздней морулы/бластоцисты (16,7-20,7 %), не была связана со способом или средой культивирования. Перенос ооцитов через 12 ч созревания в среду, лишенную гонадотропных гормонов, приводил к увеличению общего числа ядер в поздних морулах/бластоцистах в 1,3-1,4 раза (p
Ооциты коров, двухфазная система созревания in vitro, эмбриональное развитие, половые стероидные гормоны
Короткий адрес: https://sciup.org/142214070
IDR: 142214070 | DOI: 10.15389/agrobiology.2017.4.776rus
Список литературы Способность ооцитов коров к эмбриональному развитию при созревании в разных системах двухфазного культивирования
- Mapletoft R.J, Hasler J.F. Assisted reproductive technologies in cattle: a review. Rev. Sci. Tech., 2005, 24(1): 393-403
- Lonergan P., Fair T. In vitro-produced bovine embryos: dealing with the warts. Theriogenology, 2008, 69: 17-22 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2007.09.007
- Sanchez F., Smitz J. Molecular control of oogenesis. Biochim. Biophys. Acta, 2012, 1822: 1896-1912 ( ) DOI: 10.1016/j.bbadis.2012.05.013
- Blondin P., Coenen K., Guilbault L.A., Sirard M.A. In vitro production of bovine embryos: Developmental competence is acquired before maturation. Theriogenology, 1997, 47: 1061-1075 ( ) DOI: 10.1016/S0093-691X(97)00063-0
- Eppig J.J., Pendola F.L., Wigglesworth K., Pendola J.K. Mouse oocytes regulate metabolic cooperativity between granulosa cells and oocytes: amino acid transport. Biol. Reprod., 2005, 73: 351-357 (doi 10.1095/biolreprod.105.041798).
- Thompson J.G., Lane M., Gilchrist R.B. Metabolism of the bovine cumulus-oocyte complex and influence on subsequent developmental competence. Soc. Reprod. Fertil. Suppl., 2007, 64: 179-190.
- Gilchrist R.B., Thompson J.G. Oocyte maturation: emerging concepts and technologies to improve developmental potential in vitro. Theriogenology, 2007, 67: 6-15 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2006.09.027
- Hussein T.S., Sutton-McDowall M.L., Gilchrist R.B., Thompson J.G. Temporal effects of exogenous oocyte-secreted factors on bovine oocyte developmental competence during IVM. Reprod. Fertil. Dev., 2011, 23: 576-584 ( ) DOI: 10.1071/RD10323
- Sirard M.A. Resumption of meiosis: mechanism involved in meiotic progression and its relation with developmental competence. Theriogenology, 2001, 55: 1241-1254 ( ) DOI: 10.1016/S0093-691X(01)00480-0
- Bilodeau-Goeseels S. Bovine oocyte meiotic inhibition before in vitro maturation and its value to in vitro embryo production: does it improve developmental competence? Reprod. Domest. Anim., 2011, 47: 687-693 ( ) DOI: 10.1111/j.1439-0531.2011.01924.x
- Zhang J., Wei Q., Cai J., Zhao X., Ma B. Effect of C-type natriuretic peptide on maturation and developmental competence of goat oocytes matured in vitro. PLoS ONE, 2015, 10(7): e0132318 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0132318
- Franciosi F., Coticchio G., Lodde V., Tessaro I., Silvia C. Modina S.C., Fadini R., Dal Canto M., Renzini M.M., Albertini D.F., Luciano A.M. Natriuretic peptide precursor C delays meiotic resumption and sustains gap junction-mediated communication in bovine cumulus-enclosed oocytes. Biol. Reprod., 2014, 91(3): 61 ( ) DOI: 10.1095/biolreprod.114.118869
- Oliveira e Silva I., Vasconcelos R.B., Caetano J.V., Gulart L.V., Camargo L.S., Báo S.N., Rosa e Silva A.A. Induction of reversible meiosis arrest of bovine oocytes using a two-step procedure under defined and nondefined conditions. Theriogenology, 2011, 75(6): 1115-1124 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2010.11.021
- Guemra S., da Silva Santo E., Zanin R., Monzani P.S., Sovernigo T.C., Ohashi O.M., Verde Leal C.L., Adona P.R. Effect of temporary meiosis block during prematuration of bovine cumulus-oocyte complexes on pregnancy rates in a commercial setting for in vitro embryo production. Theriogenology, 2014, 81(7): 982-987 ( ) DOI: 10.1016/j.theriogenology.2014.01.026
- Pavlok A., Lapathitis G., Cech S., Kubelka M., Lopatárová M., Holý L., Klíma J., Motlík J., Havlícek V. Simulation of intrafollicular conditions prevents GVBD in bovine oocytes: a better alternative to affect their developmental capacity after two-step culture. Mol. Reprod. Dev., 2005, 71(2): 197-208 ( ) DOI: 10.1002/mrd.20293
- Mingoti G.Z., Garcia J.M., Rosa-e-Silva A.A. Steroidogenesis in cumulus cells of bovine cumulus-oocyte-complexes matured in vitro with BSA and different concentrations of steroids. Anim. Reprod. Sci., 2002, 69: 175-186 ( ) DOI: 10.1016/S0378-4320(01)00187-7
- Schoenfelder M., Schams D., Einspanier R. Steroidogenesis during in vitro maturation of bovine cumulus oocyte complexes and possible effects of tri-butyltin on granulosa cells. J. Steroid. Biochem. Mol. Biol., 2003, 84: 291-300 ( ) DOI: 10.1016/S0960-0760(03)00042-6
- Tosca L., Uzbekova S., Chabrolle C., Dupont J. Possible role of 5´AMP-activated protein kinase in the metformin-mediated arrest of bovine oocytes at the germinal vesicle stage during in vitro maturation. Biol. Reprod., 2007, 77: 452-465 ( ) DOI: 10.1095/biolreprod.107.060848
- Blaschka C., Wrenzycki C. Temporal pattern of steroid hormone concentrations during in vitro maturation of bovine oocytes. Anim. Reprod., 2015, 12(3): 729.
- Gilchrist R.B., Ritter L.J., Armstrong D.T. Oocyte-somatic cell interactions during follicle development in mammals. Anim. Reprod. Sci., 2004, 82-83: 431-446 ( ) DOI: 10.1016/j.anireprosci.2004.05.017
- Сингина Г.Н., Багиров В.А., Данч С.С., Тарадайник Т.Е., Доцев А.В., Зиновьева Н.А. Получение эмбрионов in vitro методом межвидового оплодотворения яйцеклеток коров (Bos taurus) семенем зубра (Bison bonasus). Сельскохозяйственная биология, 2016, 51(6): 824-829 ( ) DOI: 10.15389/agrobiology.2016.6.824rus
- Parrish J.J., Susko-Parrish J.L., Leibfried-Rutledge M.L., Critser E.S., Eyestone W.H., First N.L. Bovine in vitro fertilization with frozen-thawed semen. Theriogenology, 1986, 25(4): 591-600 ( ) DOI: 10.1016/0093-691X(86)90143-3
- Rosenkrans C.F. Jr., First N.L. Effect of free amino acids and vitamins on cleavage and developmental rate of bovine zygotes in vitro. J. Anim. Sci., 1994, 72(2): 434-437 ( ) DOI: 10.2527/1994.722434x
- Funahashi H., Day B.N. Effects of the duration of exposure to hormone supplements on cytoplasmic maturation of pig oocytes in vitro. J. Reprod. Fertil., 1993, 98: 179-185 ( ) DOI: 10.1530/jrf.0.0980179
- Wang H.F., Isobe N., Kumamoto K., Yamashiro H., Yamashita Y., Terada T. Studies of the role of steroid hormone in the regulation of oocyte maturation in cattle. Reprod. Biol. Endocrinol., 2006, 4: 4 ( ) DOI: 10.1186/1477-7827-4-4
