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卵母细胞是哺乳动物种质资源的重要组成部分。卵的体外培养和操作已经广泛应用于体细胞核移植和临床不孕不育症的治疗、卵子成熟和早期胚胎发育机理等方面的研究中。卵母细胞的冷冻保存可使其不受时间和条件的限制,能够随时随地为生产转基因克隆动物、人的体外受精和单精子注射等提供足够的卵母细胞,因此对人的辅助生殖、优良家畜种质资源的保存以及濒危物种保护等具有重要意义。表观遗传修饰是卵和早期胚胎发育过程中的重要的重编程事件,它对擦除表观记忆和胚胎多能性的获得至关重要。表观遗传修饰易受环境因素改变的影响,冷冻作为一种强烈的物理刺激,很可能会影响表观修饰稳定,从而干扰正常的胚胎发育。表观遗传修饰主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰和基因组印迹等。本研究采用Cryotop玻璃化冷冻的方法,对牛MⅡ期的卵母细胞进行冷冻,检测了冷冻对卵及其早期胚胎表观遗传修饰的影响,同时从冷冻复苏后卵的恢复时间、激活条件以及采用抗氧化处理等方面进行探索,旨在提高卵母细胞的冷冻效率和发育潜能。本研究通过分析冷冻后卵和胚胎在DNA甲基化、组蛋白修饰、印迹基因表达等方面存在的异常,评估了冷冻对表观遗传修饰产生的影响。同时通过引入冷冻复苏后卵的生存率、卵裂率、囊胚率、囊胚细胞数和凋亡,以及细胞骨架改变等指标,评价冷冻对卵发育的影响,并对改善冷冻效果的措施进行了鉴定。得到了以下的研究结果:1、冷冻可对DNA甲基化、H3K9组蛋白修饰和印迹基因的表达等产生广泛的影响。冷冻复苏后卵的H3K9三甲基化(H3K9me3)水平显著降低(P <0.05),在8-细胞期胚胎以前均显著低于对照组(P <0.05);冷冻组胚胎的H3K9乙酰化(acH3K9)水平在8-细胞期以前均显著高于对照组(P <0.05);冷冻组囊胚中的DNA甲基化水平显著低于对照组(P <0.05)。冷冻组囊胚中印迹基因XIST和SNRPN的表达水平显著高于对照组,H19显著低于对照组(P <0.05)。综合DNA甲基化和组蛋白H3K9水平的变化可以发现,冷冻组胚胎在早期发育过程中其基因组处于过度“开放”状态。DNA甲基化水平的降低可能与基因组印迹的丢失和印迹基因表达的紊乱有关。2、冷冻降低了孤雌胚胎的卵裂率和囊胚率(P <0.05),并且减少了囊胚细胞数和增加了凋亡率(P <0.05)。卵的冷冻可破坏细胞骨架的稳定性,使微丝、微管形成的网状结构减弱或消失,波形蛋白的分布减少。卵母细胞解冻后不进行恢复,并且将离子霉素的激活时间缩短至1min可取得较好的激活效果,卵裂率和囊胚率分别为74.0%和15.7%。若卵母细胞冷冻复苏后恢复2h,按常规操作用离子霉素激活4min,卵裂率和囊胚率则分别降低到49.7%和7.0%。在冷冻和解冻过程中添加2μM的抗氧化剂白藜芦醇提高了卵裂率和囊胚率(87.6%vs73.7%;21.1%vs15.3%, P <0.05),增加了囊胚细胞数和减少了细胞凋亡(P <0.05)。