Всероссийский научно-исследовательский институт физиологии, биохимии и питания животных – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОМУ ОПЛОДОТВОРЕНИИЮ У КОРОВ: ВЛИЯНИЕ РАЗНОГО УРОВНЯ ЭПИДЕРМАЛЬНОГО ФАКТОРА РОСТА В КУЛЬТУРАЛЬНОЙ СРЕДЕ НА СОЗРЕВАНИЕ ООЦИТОВ И РАЗВИТИЕ ЭМБРИОНОВ
- Номер: 4
- Страницы: 74-83
Журнал: Проблемы биологии продуктивных животных
Аннотация:
Эпидермальный фактор роста (ЭФР) является одним из ключевых регуляторов созревания ооцитов млекопитающих. Цель исследования - изучение зависящего от концентрации влияния ЭФР в культуре коровьих ооцитов на их созревание in vitro и эмбриональное развитие после экстракорпорального оплодотворения, а также качество полученных IVP эмбрионов. Ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) культивировали в контрольной среде или при добавлении различных концентраций (10, 20, 40 нг/мл) ЭФР, после чего их сначала оплодотворяли in vitro, а затем культивировали для эмбрионального развития. Сразу после оплодотворения по наличию полярных телец оценивали созревание, на 3-и и 7-е сутки определяли соответственно дробление и число эмбрионов, развившихся до стадии бластоцисты. На цитологических препаратах полученных бластоцист определяли общее количество ядер и долю ядер с признаками апоптоза. Не выявлено влияния условий культивирования на завершение ядерного созревания. Также отсутствовали различия между вариантами в уровне дробления ооцитов после экстракорпорального оплодотворения. Условия созревания ооцитов повлияли на их развитие до стадии бластоцисты. В контроле выход бластоцист составил 25% а введение в среду созревания ЭФР в концентрациях 20 и 40 нг/мл повышало этот показатель до 40% (P<0,05). ЭФР во всех тестируемых концентрациях (10, 20 и 40 нг/мл) снижал частоту апоптитической дегенерации в бластоцистах (P<0,05), повышая таким образом их жизнеспособность. Заключили, что рекомендуемой концентрацией ЭФР в среде созревания коровьих ооцитов является 20-40 нг/мл.
Литература:
1. Сингина Г.Н., Шедова Е.Н. Дозревание ооцитов коров в среде FERT-TALP повышает их качество и компетентность к развитию in vitro. // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54. № 6. С. 1206-1213. doi: 10.15389/agrobiology.2019.6.1206rus.
2. Шедова Е.Н., Сингина Г.Н., Узбекова С., Узбеков Р., Луканина В.А., Цындрина Е.В. Влияние внеклеточных везикул фолликулярного происхождения в среде созревания на способность ооцитов коров к эмбриональному развитию in vitro после старения и экстракорпорального оплодотворения. // Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57. № 6. С. 1178-1187. doi: 10.15389/agrobiology.2022.6.1178rus
3. Bastan A., Polat B., Acar D. B., Korkmaz Ö., Çolak A. Determination of optimal dose of EGF for bovine oocyte maturation and subsequent in vitro fertilization and culture in two media // Turkish Journal of Veterinary & Animal Sciences: 2010. Vol. 34: nr 1. Article 5. https://doi.org/10.3906/vet-0711-23
4. Bezerra F.T.G., Paulino L.R.F.M., Silva B.R., Silva A.W.B., Souza Batista A.L.P., Silva J.R.V. Effects of epidermal growth factor and progesterone on oocyte meiotic resumption and the expression of maturation-related transcripts during prematuration of oocytes from small and medium-sized bovine antral follicles. // Reprod. Fertil. Dev. 2020. Vol. 32 nr 14. P. 1190-1199. doi: 10.1071/RD20099
5. Blanco M.R., Demyda S., Moreno M.M., Genero E. Developmental competence of in vivo and in vitro matured oocytes: a review. // Biotechnology and Molecular Biology Review. 2011. Vol. 6. P. 155-165.
6. Chandra V., Sharma G.T. In vitro strategies to enhance oocyte developmental competence. // Frontiers in Bioscience (Scholar Edition). 2020. Vol. 12 nr 1. 116-136. doi: 10.2741/S543
7. Conti M., Franciosi F. Acquisition of oocyte competence to develop as an embryo: integrated nuclear and cytoplasmic events. // Human Reproduction Update. 2018. Vol. 24 nr 3. P. 245-266. doi: 10.1093/humupd/dmx040
8. Dalbies-Tran R., Cadoret V., Desmarchais A., Elis S., Maillard V., Monget P., Monniaux D., Reynaud K., Saint-Dizier M., Uzbekova S. A comparative analysis of oocyte development in mammals. // Cells. 2020. Vol. 9 nr 4. 1002. doi: 10.3390/cells9041002
9. Dobson H., Smith R., Royal M., Knight Ch., Sheldon I. The high-producing dairy cow and its reproductive performance. // Reprod. Domest. Anim. 2007. Vol. 42 Suppl 2. P. 17–23. doi: 10.1111/j.1439-0531.2007.00906.x
10. Ferré L.B., Kjelland M.E., Taiyeb A.M., Campos-Chillon F., Ross P.J. Recent progress in bovine in vitro-derived embryo cryotolerance: impact of in vitro culture systems, advances in cryopreservation and future considerations. // Reprod. Domest. Anim. 2020а. Vol. 55 nr 6. P. 659-676. doi: 10.1111/rda.13667
11. Guler A., Poulin N., Mermillod P., Terqui M., Cognié Y. Effect of growth factors, EGF and IGF-I, and estradiol on in vitro maturation of sheep oocytes // Theriogenology. 2000. Vol. 54 nr 2. P. 209-18. doi: 10.1016/s0093-691x(00)00342-3
12. Lonergan P., Carolan C., Van Langendonckt A., Donnay I., Khatir H., Mermillod P. Role of epidermal growth factor in bovine oocyte maturation and preimplantation embryo development in vitro. // Biol. Reprod. 1996. Vol. 54. nr 6. P. 1420-9. doi: 10.1095/biolreprod54.6.1420
13. Lonergan P., Fair T. Maturation of oocytes in vitro. // Annual Review of Animal Biosciences. 2016. Vol. 4. P. 255-68. doi: 10.1146/annurev-animal-022114-110822
14. Luo Y., Zhang R., Gao J., Wang Y., Zhang W., Qing S. The localization and expression of epidermal growth factor and epidermal growth factor receptor in bovine ovary during oestrous cycle. // Reprod. Domest. Anim. 2020. Vol. 55 nr 7. P. 822-832. doi: 10.1111/rda.13690.
15. Richani D., Wang X., Zeng H.T., Smitz J., Thompson J.G., Gilchrist R.B. Pre-maturation with cAMP modulators in conjunction with EGF-like peptides during in vitro maturation enhances mouse oocyte developmental competence. // Mol. Reprod. Dev. 2014. Vol. 81 nr 5. P. 422-35. doi: 10.1002/mrd.22307
16. Richani D., Gilchris R.B. The epidermal growth factor network: role in oocyte growth, maturation and developmental competence. // Hum. Reprod. Update. 2018. Vol. 24 nr 1. P. 1-14. doi: 10.1093/humupd/dmx029
17. Prochazka R., Blaha M., Nemcová L. Significance of epidermal growth factor receptor signaling for acquisition of meiotic and developmental competence in mammalian oocytes. // Biol. Reprod. 2017. Vol. 97 nr 4. P. 537-549. doi: 10.1093/biolre/iox112
18. Singina G.N., Shedova E.N., Lopukhov A.V., Mityashova O.S., Lebedeva I.Y. Delaying effects of prolactin and growth hormone on aging processes in bovine oocytes matured in vitro. // Pharmaceuticals. 2021. Vol. 14 nr 7. Article 684. doi: 10.3390/ph14070684
19. Sirisathien S., Brackett B.G. TUNEL analyses of bovine blastocysts after culture with EGF and IGF-I. // Mol Reprod Dev. 2003. Vol. 65 nr 1. P. 51-6. doi: 10.1002/mrd.10263.
20. Shimada M., Umehara T., Hoshino Y. Roles of epidermal growth factor (EGF)-like factor in the ovulation process. // Reprod. Med. Biol. 2016. Vol. 15 nr 4. P. 201-216. doi: 10.1007/s12522-016-0236-x
21. Valleh M.V., Rasmussen M.A., Hyttel P. Combination effects of epidermal growth factor and glial cell line-derived neurotrophic factor on the in vitro developmental potential of porcine oocytes // Zygote. 2016. Vol. 24 nr 3. P. 465-76. doi: 10.1017/S0967199415000416
22. Vinayak S.G., Meenambigai T.V., Mangalagowri A., Reena D. Vijayarani K. Influence of epidermal growth factor in the in vitro development of bovine preimplantation embryos. // Int. J. Pure App. Biosci. 2018. Vol. 6 nr 6. P. 584-589. doi: 10.18782/2320-7051.6638
23. Yang S., Yang Y., Hao H., Du W., Pang Y., Zhao S., Zou H., Zhu H., Zhang P., Zhao X. Supplementation of EGF, IGF-1, and Connexin 37 in IVM Medium significantly improved the maturation of bovine oocytes and vitrification of their IVF blastocysts. // Genes. 2022. Vol. 13. Article 805. doi: 10.3390/genes13050805
24. Yong H., Oh H.I., Lee S.H., Cheong H.T., Yang B.K., Park C.K. Treatment of epidermal growth factor (EGF) enhances nuclear maturation of porcine oocytes and stimulates expression of ER/Golgi transport proteins. // Dev. Reprod. 2017. V. 21 nr 2. P. 131-138. doi: 10.12717/DR.2017.21.2.131