冷冻技术对精子印记基因DNA甲基化及结构影响的研究

来源 :北京协和医学院中国医学科学院 北京协和医学院 中国医学科学院 清华大学医学部 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zuhai
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目的:1.检测精子库常规精液冷冻技术中冷冻保护剂、冷冻过程及冷冻时间长短三个因素对精子父源印记基因H19及母源印记基因MEST印记控制区域(imprinting control region, IC R)的DNA甲基化的影响程度,为冷冻精子在表观遗传方面的安全性提供参考依据。2.检测精子库常规精液冷冻技术对精子DNA完整性、膜完整性及顶体完整性的影响程度,为冷冻精子在结构方面的安全性提供参考依据。3.检测样品“雪域圣宝”对人类精子影响体外实验的效果。方法:1.以10例符合精子库捐精条件的正式志愿者为研究对象,将其每份精液样品平均分为4组:A组为新鲜精液,作为对照;B组加入同体积冷冻保护剂,不冷冻;C组加同体积冷冻保护剂,冷冻2d;D组加同等体积冷冻保护剂,冷冻两个月。通过亚硫酸氢盐克隆测序法(BSP)分析父源印记基因H19及母源印记基因MESTICR的DNA甲基化状态。2.以10例符合精子库捐精条件的初筛志愿者为研究对象,对照组为新鲜精液,实验组加同体积的冷冻保护剂,冷冻7d。通过精子染色质扩散实验(SCD)检测精子DNA完整性,通过改良6-羧基二乙酸荧光素/碘化丙啶(6-CFDA/PI)双荧光标记方法检测精子质膜完整性,通过人精子豌豆凝集素(PSA)荧光染色检测精子顶体完整性。3.以20例符合精子库捐精条件的初筛志愿者为研究对象,对照组:0.5 ml精液与0.5 ml生理盐水混合;实验组:0.5 ml精液与0.5 m1雪域圣宝混合,CASA计算加药前、0.5 h、3 h和24 h精子的活动率、平均路径速率VAP、曲线速率VCL和直线速率VSL,0.5 h通过PSA荧光染色对精子顶体状态进行评估,3 h时通过酶联免疫吸附实验(ELISA)对精浆中DNA氧化损伤生物标志物(8-OHdG)含量进行评估,24 h时通过伊红-苯胺黑法对质膜完整性进行评估。结果:1A、B、C、D组H19基因ICR区的DNA甲基化率以克隆数计算时分别为58.70%、53.85%、49.46%和45.74%,以CpG岛数计算时分别为97.57%、97.33%、97.13%和96.56%,两者都有降低趋势,但组间差异均无统计学意义(P>0.05);四组MEST基因ICR区甲基化率以克隆数计算时分别为41.10%、45.33%、47.30%和50.68%,以CpG岛数计算甲基化率时分别为1.77%、1.74%、2.00%和2.26%,有升高趋势,但差异亦无统计学意义(P>0.05)。2.冷冻7d的实验组DNA完整率为(74±4.64)%,与未冷冻对照组(80±5.42)%相比,差异有统计学意义(P<0.05);实验组膜完整率为(68±6.23)%,与对照组(75±5.82)%相比,差异有统计学意义(P<0.05);实验组顶体完整率为(77±6.13)%,与对照组(82±5.71)%相比,差异亦有统计学意义(P<0.05)。3.实验组不同时点CASA分析精子活动率、VAP、VCL和VSL结果,与对照组相比,差异均有统计学意义(P<0.05);实验组0.5 h顶体完整率、3 h精浆中8-OhDG含量及24 h质膜完整性,与对照组相比,差异亦均有统计学意义(P<0.05)。结论:1.常规精液冷冻复苏技术对父源印记基因H19及母源印记基因MEST的ICR区甲基化程度未见明显影响,精子冷冻技术在DNA甲基化方面是安全的。2.常规精液冷冻复苏技术对精子结构方面,如对DNA完整性、膜完整性及顶体反应发生率产生较明显影响。3.样品“雪域圣宝”对人类精子影响体外实验的效果显示:未见有明显保护或促进作用。
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