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Necrostatin--1对玻璃化冷冻小鼠胚胎发育及凋亡影响研究

摘要配子及胚胎冷冻保存技术是珍稀动物种质资源保护与人类生育能力保存的重要手段。玻璃化冷冻(Vitrification)技术相较传统的慢速冷冻有着更多优势,但胚胎冷冻一定伴随胚胎细胞损伤,如氧化应激、细胞器与细胞骨架的损伤以及细胞凋亡等,进而引起冷冻后卵母细胞和胚胎的退化。Necrostatin-1是一种小分子生物碱,是RIP1的特异性抑制剂,其对抑制氧化应激、炎症损伤以及细胞的凋亡和坏死具有重要作用。本研究以早期胚胎为研究对象,探讨在冷冻保护液中添加Necrostatin-1对胚胎的保护作用,并初步研究其在抗氧化应激与细胞凋亡等方面的作用机制。<br>  首先,分别对小鼠2细胞期胚胎、4细胞期胚胎、桑椹胚以及早期囊胚进行玻璃化冷冻,统计胚胎的恢复率及孵化率,探索适合于小鼠胚胎玻璃化冷冻与解冻的方案。结果发现,早期囊胚在冷冻解冻后恢复率最高,早期囊胚与桑椹胚的孵化率最高。<br>  之后通过在玻璃化冷冻中添加不同浓度的Nec-1,分析其对小鼠囊胚玻璃化冷冻解冻后存活率、孵化率与胚胎细胞数的影响。结果发现,冷冻液中添加12.5μMNec-1对玻璃化冷冻解冻后12h囊胚的恢复率与细胞数量虽无显著提升,但24h囊胚存活率与孵化率及细胞数量相比其他冷冻组显著升高,因此选定12.5μMNec-1为最适给药浓度。<br>  最后,在冷冻液中添加12.5μMNec-1冷冻小鼠囊胚,解冻后对活性氧水平、谷胱甘肽含量、线粒体膜电位、凋亡与坏死水平以及相关蛋白表达进行检测。结果显示,解冻12h后Nec-1组ROS水平与细胞凋亡程度相比较冷冻对照组显著降低,而GSH与线粒体膜电位水平显著升高。在解冻24h后,ROS水平与细胞凋亡、坏死程度显著降低,线粒体膜电位显著升高,GSH水平与冷冻对照组无显著差异;同时发现Nec-1的添加显著降低了因玻璃化冷冻上升的RIP1、Caspase3、Caspase8蛋白表达水平。<br>  以上结果证实,玻璃化冷冻液中添加12.5μMNec-1会通过降低氧化应激水平、抑制RIP1依赖的凋亡途径,从而提升玻璃化冷冻解冻后小鼠囊胚的存活率与孵化率。

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