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如何充分利用生殖资源保存女性的生育能力,是一个值得研究的重要课题。数以万计的原始卵泡是哺乳动物生殖资源的储备库,而在雌性个体的一生中只有极少部分卵泡发育成熟并排卵,绝大多数卵泡在不同的发育阶段闭锁,如果能够充分利用这部分卵泡,将为我们提供大量宝贵的卵子资源。然而,由于我们对原始卵泡向初级卵泡转化机制的了解甚少,迄今尚未能有效地利用卵巢内大量处于较早发育阶段的卵泡,限制了卵泡体外培养这项技术的开展及临床应用。有学者研究发现,神经营养因子如血管活性肠肽(VIP)能诱导新生大鼠卵巢FSH受体、芳香化酶mRNA和蛋白质的表达,抑制体外培养的大鼠窦前卵泡颗粒细胞的凋亡,促进卵巢类固醇激素的合成,可能在调节非促性腺素依赖的卵泡发育与生长方面发挥着重要作用。
基于目前神经递质VIP对卵泡发育影响的研究进展,我们通过添加含不同浓度VIP的培养基进行新生大鼠卵巢体外培养,组织学、PCNA免疫组化及TUNEL凋亡分析原始卵泡的生长发育情况,探讨不同浓度的VIP对离体原始卵泡生长发育的影响。
材料与方法:
1.动物来源:
雌性SD大鼠购自中山大学药学院实验动物中心,清洁级,出生4天,体重10-15g。
2.实验方法:
取自新生4天大鼠的卵巢,随机分为六组:新鲜组、基础培养组、VIP10-6M组、VIP10-7M组、VIP10-8M组、VIP10-9M组。新鲜组未经培养,直接固定、包埋、切片、染色进行病理学检查;基础培养组以无血清基础培养液(0.1% BSA、0.1%ALBUMAX、1%ITS-X、0.05mg/ml抗坏血酸、青霉素50U/ml,链霉素50μg/ml)培养;VIP10-6M组、VIP10-7M组、VIP10-8M组、VIP10-9M组分别在上述基础培养液中加入10-6M、10-7M、10-8M、10-9M浓度的VIP后培养。在37℃、5%CO2培养箱中培养14天,每48小时更换培养液一次,每次300μ1。培养结束后做病理切片,行组织形态学检查、PCNA免疫组化和TUNEL凋亡分析。
结果:
1.VIP对体外培养卵巢中早期卵泡生长发育的影响
新鲜组卵巢切片显示,0级卵泡(原始卵泡)在全部卵泡所占的比例为59.72%±1.96%,1级卵泡(早期初级卵泡)23.04%±1.94%,2级卵泡(初级卵泡)7.39%±1.40%,3级卵泡(转化期卵泡)3.6%±1.13%,异常卵泡6.26%±1.64%。
培养后,各培养组不同时期卵泡所占比例与新鲜组比较有统计学差异(P<0.05),培养过程中原始卵泡的百分比减少,生长卵泡和异常卵泡的百分比增加,且各培养组的1级卵泡(早期初级卵泡)百分比明显高于新鲜组,VIP10-7M组最高,基础培养组最低。4个不同浓度VIP组各时期卵泡所占比例与基础培养组比较有统计学差异(P<0.05),VIP可增加生长卵泡百分比,减少异常卵泡百分比;其他VIP浓度组与VIP10-7M组比较有统计学差异(P<0.05),VIP10-6M组和VIP10-9M组的生长卵泡百分比显著低于VIP10-7M组(P<0.05),VIP10-9M组异常卵泡百分比显著高于VIP10-7M组(P<0.05)。
2.PCNA免疫组织化学染色评估卵泡生长情况
各组卵泡PCNA阳性率:新鲜组为37.39%±2.52%,基础培养组、VIP10-6M组、VIP10-7组、VIP10-8M组和VIP10-9组分别为61.85%±2.72%、67.96%±6.02%、73.99%±4.37%、67.44%±4.68%和67.32%±7.12%。各培养组与新鲜组比较有统计学差异( F=56.85,P<0.001);不同浓度VIP组与基础培养组比较有统计学差异( F=5.46,P=0.002);其他VIP浓度组与VIP10-7组比较有统计学差异(F=3.59,P=0.043),VIP10-7M时卵泡PCNA阳性率最高,VIP10-6M次之,VIP10-8M与VIP10-9最小。
3.VIP对卵泡凋亡的影响
新鲜组极少出现TUNEL阳性染色的原始卵泡和早期初级卵泡,而各培养组TUNEL染色阳性的卵泡广泛存在于各个不同生长时期。
各组卵泡的凋亡指数(AIF)分别为:新鲜组7.98%±2.83%、基础培养组30.78%±6.98%、VIP10-6M组24.48%±2.83%、VIP10-7组21.06%±6.32%、VIP10-8M组26.25%±3.67%和VIP10-9M组27.54%±1.49%。总体方差显示各培养组与新鲜组比较有统计学差异( F=26.81,P<0.001),且新鲜组最低,培养组中VIP10-7M组最低;各VIP处理组与基础培养组比较有统计学差异( F=4.62,P=0.004),且VIP10-6M组和VIP10-7M组的卵泡凋亡指数与基础培养组有统计学差异(p<0.05),其中VIP10-7 M组卵泡凋亡指数最低;各VIP浓度组间有统计学差异( F=3.96,P=0.018),且VIP10-8M组(p<0.05)和VIP10-9M组(p<0.01)与VIP10-7M组有统计学差异。虽不能说明VIP10-7M组和VIP10-6M组浓度的优劣(P>0.05),但从卵泡凋亡指数看,VIP10-7M优于VIP10-6M及其他VIP处理组。
结论:
1.新生大鼠完整卵巢体外培养过程中,VIP可以促进新生4天大鼠的原始卵泡向初级卵泡的转化。
2.不同浓度的VIP均可降低卵巢组织卵泡细胞的凋亡,提高卵泡体外存活能力,VIP10-7M较其他浓度更明显地促进卵泡细胞的增殖,降低卵泡细胞的凋亡。