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背景:未成熟卵母细胞体外成熟(In Vitro Maturation,IVM)技术是辅助生殖技术未来发展的三大前景技术之一,它能充分利用卵母细胞体外受精/卵胞浆内单精子显微注射(In Vitro Fertilization/Intracytoplasmic Sperm Injection,IVF/ICSI)周期中未成熟的卵母细胞,免除高危患者超促排卵造成过度刺激的危险,能用于卵巢去势患者保存生育力及建立“卵子库”等。但是,大量研究表明卵母细胞体外成熟培养系统尚不完善,体外成熟发育潜能比体内低,导致IVM后卵子受精率、胚胎形成率、着床率等下降。目前,实验研究主要通过两种方法来优化体外成熟培养系统:一是加入抑制卵母细胞恢复减数分裂的物质,延缓胞核成熟;二是加入促进胞质成熟的物质。如何同步未成熟卵母细胞的胞核和胞质的成熟,是提高体外培养卵母细胞质量的关键。己酮可可碱(Pentoxifylline,PTX)是一种非选择性的磷酸二酯酶抑制剂,通过抑制细胞的磷酸二酯酶,使环磷酸腺苷(c AMP)不能水解为5’-AMP,从而使得细胞内c AMP升高。研究表明,信号分子c AMP在卵巢卵泡发育、卵母细胞成熟和排卵过程中起着至关重要的作用,同时c AMP也参与了许多与精子受精相关的关键过程。目前,PTX广泛用于改善精子的活力,国内外很多研究都证明了:PTX能提高精子的运动能力、保护精子膜的完整性、促进精子获能、增加精子对顶体反应促进物的敏感性、提高精子结合透明带的能力等。然而,未有研究表明PTX对卵母细胞是否有影响。基于以上的理论,我们加入己酮可可碱于小鼠未成熟卵母细胞体外成熟的培养体系中,通过观察卵母细胞的细胞核和细胞质的变化,研究己酮可可碱对卵母细胞成熟及其质量的影响。目的:本研究通过加入己酮可可碱于小鼠未成熟卵母细胞体外成熟培养体系中,根据卵母细胞的形态学变化及其生发泡破裂(Germinal Vesicle Breakdown,GVBD)率、第一极体排出(First Polar Body Extrusion,PBE1)率,探究己酮可可碱对小鼠卵母细胞体外成熟的影响;并通过检测成熟卵母细胞细胞质中的皮质颗粒分布变化、纺锤体组装与染色体排列的改变,探究己酮可可碱对小鼠卵母细胞质量的影响。方法:1.卵母细胞细胞核成熟的研究:本研究选择ICR雌鼠,诱导超数排卵后,获取生发泡(Germinal Vesicle,GV)期的卵母细胞进行体外成熟培养,将获得的卵母细胞随机放入空白对照组与己酮可可碱实验组(浓度为2.5μmol/L、5μmol/L、10μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L),观察卵母细胞形态变化并在刺破卵泡后4h统计生发泡破裂率(GVBD%),在24h统计第一极体排出率(PBE1%)。2.卵母细胞细胞质成熟的研究:本研究选择体外培养成熟的小鼠卵母细胞进行免疫荧光染色。使用FITC结合的小扁豆凝集素染色皮质颗粒,抗小鼠α-tubulin单克隆抗体染色纺锤体的微管,DAPI染色细胞核。在正置荧光显微镜下,观察皮质颗粒的分布模式、纺锤体组装及染色体排列的情况,并统计皮质颗粒的成熟分布率及纺锤体、染色体异常形态率。结果:1.卵母细胞细胞核成熟的研究(1)卵母细胞在IVM过程中的形态学变化:选取GV期的卵母细胞进行体外成熟培养:IVM 4h后,对照组与实验组均有生发泡破裂现象;IVM 15-24h,对照组第一极体排出较少,而GV期、第一次减数分裂期(MetaphaseⅠ,MⅠ)卵母细胞较多。低浓度实验组(2.5μmol/L、5μmol/L、10μmol/L)可见明显卵周间隙及第一极体,而高浓度实验组(50μmol/L、100μmol/L)的第一极体的排出呈现减少的趋势,且异常的第一极体较多。(2)各组间卵母细胞GVBD%及PBE1%的比较:IVM培养4h,除了浓度为25μmol/L时GVBD%比对照组低,其余实验组GVBD%均比对照组高;IVM培养24h,低浓度实验组PBE1%随着浓度的增加有明显的增高,呈现剂量依赖趋势,且当浓度为10μmol/L时,PBE1%(74.23±4.55%)最高,相比对照组(51.38±4.83%)差异极显著(P<0.01)。随着浓度的增高,PBE1%缓慢下降,当浓度为25μmol/L、50μmol/L时,PBE1%分别为70.86±3.08%、70.15±6.63%,相比对照组差异显著(P<0.05)。2.卵母细胞细胞质成熟的研究(1)卵母细胞皮质颗粒的分布:低浓度实验组的皮层分布及含无皮质颗粒区模式相比对照组都有明显的提高。而高浓度组大部分的模式为皮质颗粒均匀分布在胞浆中。(2)卵母细胞纺锤体的组装、染色体排列:低浓度实验组的纺锤体及染色体的异常率均比对照组低;在浓度为10μmol/L时,纺锤体及染色体的异常率均最低,且染色体异常率(26.9%)与对照组(60%)相比,差异显著(P<0.05);而高浓度组,随着浓度增大纺锤体及染色体异常率增高。结论:低浓度的己酮可可碱提高了小鼠卵母细胞体外培养的细胞核成熟及细胞质成熟。在含有低浓度的己酮可可碱培养液中卵母细胞的生发泡破裂率及第一极体排出率升高,皮质颗粒分布、纺锤体组装及染色体排列都得到改善,提示适宜浓度的己酮可可碱对提高小鼠未成熟卵母细胞体外成熟及卵母细胞质量有重要作用。