损坏的振荡和PLCζ功能障碍是导致羊中ICSI和人工激活低效率的关键因素

科学领域:

• 生殖生物学 生殖生物学
• 动物科学动物科学
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 与体外受精 (IVF) 相比,在绵羊卵细胞中,细胞内注射精子 (ICSI) 的效果较低.
• (Ca2+) 振荡,由脂酶C zeta1 (PLCζ1) 调节,对于成功受精至关重要.
• 在绵羊卵细胞中ICSI疗效降低的根本原因尚未完全理解.

研究的目的:

• 为了研究IVF与ICSI受精的绵羊卵细胞中的 (Ca2+) 波动力学.
• 分析不同受精条件下的精子中脂酶C zeta 1 (PLCζ1) 的表达和局部化.
• 为了确定在接受ICSI的绵羊卵细胞中受精失败背后的机制.

主要方法:

• 绵羊卵细胞在体外成熟,并使用冷解的公羊精子在IVF或ICSI中受精.
• 使用时间间隔显微镜和Fluo-4五盐监测 (Ca2+) 振荡.
• 脂酶C zeta1 (PLCζ1) 局部定位通过精子中的免疫光检测在体反应诱导前后进行评估.

主要成果:

• 在IVF受精的卵细胞显示持续的Ca2+振荡 (长达16小时),支持前核形成.
• 经ICSI受精的卵细胞表现出显著减少的Ca2+反应,振荡仅限于最初的4小时.
• 用于ICSI的精子显示了PLCζ1的错位化或耗尽,与PLCζ1在体反应后适当迁移的IVF条件不同.

结论:

• 由于精子中的PLCζ1行为异常,Ca2+信号受损是ICSI在绵羊卵细胞效率低的主要原因.
• 这项研究首次描述了在试管婴儿后羊卵细胞中的Ca2+模式,并突出了ICSI的关键失败点.
• 优化用于ICSI的精子制备对于改善农场动物的生殖生物技术至关重要.