幼龄日本白兔超排获卵效率及卵母细胞质量研究:开启兔胚胎获取新征程

时间:2025年3月3日
来源:Animal Reproduction Science

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为明确幼龄雌兔超排效率,来自日本佐贺大学的研究人员对其超排后回收卵母细胞数量和质量进行研究,发现 12 - 14 周龄幼龄雌兔超排获卵数是成熟雌兔的 2 - 5 倍,且卵母细胞体外受精(IVF)和发育至囊胚的比率与成熟雌兔相似,为获取兔胚胎提供新策略。

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超排卵(Superovulation)常被用于从家畜和实验动物体内高效获取卵母细胞(oocytes)。虽然超排卵通常在成熟雌性动物上进行,但有研究表明,在某些动物,如小鼠、大鼠和牛中,对未成熟雌性动物进行超排卵能获得更多卵母细胞。在实验动物领域,为构建人类疾病模型而培育转基因(GM)动物需要大量胚胎,小鼠和大鼠已建立起利用卵母细胞的有效方法。在家畜方面,利用未成熟雌性动物卵母细胞的 “幼龄体外胚胎移植” 技术,能提高繁殖潜力、缩短世代间隔并加速遗传改良进程。
兔子作为肉类和皮毛来源的家畜,以及医学研究中人类疾病模型的实验动物,具有重要价值。因其脂质代谢与人类相似,已培育出许多转基因兔子用于疾病研究。为培育转基因兔子并冷冻保存兔模型作为医学研究的生物资源,需要大量胚胎。从幼龄雌性兔子体内收集卵母细胞进行超排卵处理,可能是满足胚胎需求增长的有效方法,还能减少实验所需供体动物数量,符合动物福利和经济考量。目前,针对幼龄雌性兔子超排卵处理的研究较少,可靠的卵母细胞收集方法尚未建立。

在本研究中,为明确幼龄雌性日本白兔(JW)超排卵的效率,研究人员检测了经马绒毛膜促性腺激素(eCG)超排卵处理后回收的卵母细胞数量,并评估了卵母细胞质量,包括细胞质成熟度、体外受精(IVF)能力和发育能力。

实验选用日本白兔(JW rabbits,Std: JW/CSK,Japan SLC, Inc., Hamamatsu, Japan)。实验期间,兔子饲养在单独的金属笼中,保持恒温(21 - 24°C)、恒湿(40% - 60%)和固定光照周期(08:00 - 20:00 光照)。每天喂食 120 - 140g 商业颗粒饲料(CR - 3,CLEA Japan Inc., Tokyo, Japan),自由饮水。实验方案经佐贺大学动物护理和使用委员会批准后实施。

研究人员统计了不同年龄组(8 - 28 周龄,n = 100)经 eCG 超排卵处理后的 JW 雌性兔子回收卵母细胞数量。8 周龄兔子中,仅四分之一能回收卵母细胞。其他周龄兔子均能回收卵母细胞,12 - 14 周龄兔子回收的卵母细胞数量增加,12、13 和 14 周龄兔子单只回收的卵母细胞数量最多,分别为 236、230 和 155 个。

此前有研究报道,对新西兰白兔幼龄雌性进行促卵泡生成素(FSH)超排卵处理,50 日龄卵泡平均回收 32.8 个卵母细胞,小于 40 日龄卵泡未回收成功。而本研究中,给 8 周龄兔子注射 eCG 对卵泡发育无明显作用,仅有少数排卵的卵母细胞。

研究人员通过实验明确了幼龄雌性 JW 兔子超排卵后回收卵母细胞的数量和质量。12 - 14 周龄幼龄雌性兔子超排获得的卵母细胞数量是成熟雌性兔子的 2 - 5 倍,且幼龄雌性兔子卵母细胞的体外受精和体外发育至囊胚的比率与成熟雌性兔子相似。这些发现表明了特定周龄幼龄雌兔超排获取卵母细胞的可行性,为相关研究和应用提供了新依据。

所有动物实验均严格遵循 ARRIVE 指南,按照佐贺大学动物实验规定执行。实验设计和方案经佐贺大学动物护理和使用委员会审查,并获得机构负责人批准(许可证号:27 - 037 - 0 和 29 - 040 - 0)。

本研究部分得到了日本学术振兴会(JSPS)科研资助(资助编号:JP22500386、JP25430091 和 JP17K07138),资助方未参与研究设计、数据收集与分析以及论文撰写。

Shuji Kitajima:撰写 - 评审与编辑、撰写 - 初稿、方法学、形式分析、概念构思;Masatoshi Morimoto:撰写 - 评审与编辑;Fumikazu Matsuhisa:撰写 - 评审与编辑、方法学、形式分析、概念构思;Toshiaki Akiyoshi:撰写 - 评审与编辑、撰写 - 初稿、方法学、形式分析、概念构思;Masashi Shiomi:撰写 - 评审与编辑。

作者声明无已知可能影响本文研究工作的竞争性财务利益或个人关系。

研究团队感谢佐贺大学实验室的 R. Eriguchi、R. Mukohira 和 S. Yoshioka 提供技术支持,也感谢山梨大学的 M. Niimi 和 J. Fan 在研究工作中的合作与建议。

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