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经济高速发展的同时也带来了一系列问题,如环境污染,进而导致了越来越多的人面临不同种类或程度的生殖问题。环境污染、工作压力增大等可能会导致人体及生殖系统处在一种氧化应激状态下,氧化应激可能导致卵母细胞受损,从而导致卵母细胞质量下降,使得受精成功率大大降低。β-胡萝卜素(β-carotene)有悠久的应用历史,它在抗氧化、清除自由基、抑制癌症的发生等方面有显著地效果。但是β-胡萝卜素对生殖细胞是否具有保护作用,这些方面的研究还不清楚,有待进一步研究。本研究旨在探究β-胡萝卜素对氧化应激损伤状态下的卵母细胞体外培养过程的影响及其机制。 本研究在卵母细胞培养液中添加Rosup(一种氧化剂,可以使细胞内活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)含量增加),以此来构建卵母细胞氧化应激损伤的模型。然后添加不同浓度的β-胡萝卜素(β-carotene),培养一段时间后检测了与卵母细胞发育和成熟相关的多个指标。叶酸(folicacid,FA)作为阳性对照。实验分如下几个组:空白营养液组、0.1%DMSO组、0.1%DMSO+Rosup组、1nMβ-carotene+Rosup组、10nMβ-carotene+Rosup组、100nMβ-carotene+Rosup组、1μMβ-carotene+Rosup组、10μMβ-carotene+Rosup组、及100μMFA+Rosup组(阳性对照组)。实验结果如下: (1)在小鼠卵母细胞成熟培养液中添加Rosup与β-carotene或叶酸共培养,不同浓度的β-carotene或叶酸对卵母细胞的体外成熟率均有一定的促进作用,第一极体排出率显著增加(P<0.05)。 (2)β-carotene与叶酸并不影响卵丘细胞的扩展。但是β-carotene或叶酸处理后颗粒细胞间隙减少。 (3)利用鬼笔环肽染色检测卵母细胞微丝的表达量,加入β-carotene或叶酸挽救后微丝的表达量明显提高(P<0.05)。 (4)β-carotene或叶酸与Rosup共同处理的实验组ROS水平明显低于Rosup单独处理组(P<0.05)。 (5)Annexin-V染色检测凋亡水平,β-carotene或叶酸共培养实验组细胞凋亡率显著降低(P<0.05),β-carotene、叶酸对卵母细胞的凋亡有缓解的作用。 (6)PNA染色检测皮质颗粒的迁移情况,研究发现添加β-carotene、叶酸促进皮质颗粒的迁移,形成一个没有皮质颗粒的区域(CGFD)并且效果显著(P<0.05)。 (7)MitoTracer染色检测线粒体分布情况,研究发现添加β-carotene或叶酸处理,分别约有66%、64%的卵母细胞的线粒体呈均匀分布的状态。 从以上实验结果我们得出如下结论:β-carotene可以缓解Rosup对卵母细胞造成的氧化损伤,降低了卵母细胞早期凋亡水平,提高了氧化损伤状态下卵母细胞的孤雌激活率;通过挽救actin的表达,β-carotene促进皮质颗粒的迁移,β-carotene还通过促进卵母细胞内的线粒体的均匀分布,实现它的抗氧化功能。总之,β-carotene具有改善氧化损伤的卵母细胞的发育和成熟的作用。