פרוטוקול זה מתאר הליכים לבשלות חוץ-גופית של ביציות עכברים, הפריה חוץ-גופית , ותרבות עוברים לשלב הבלסטוציסט.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר הליכים לבשלות חוץ-גופית של ביציות עכברים, הפריה חוץ-גופית , ותרבות עוברים לשלב הבלסטוציסט.
הבשלה במבחנה של ביציות בעכברים, בשילוב עם הפריה חובנית ותרבות עוברים שלאחר מכן, מאפשרת יצירת עוברים לפני ההשתלה בתנאים מוגדרים. הליכים אלו מסייעים לחקור את התפקודים הביולוגיים והמנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס הבשלה, הפריה והתפתחות מוקדמת של עוברים. עם זאת, היישום המוצלח של גישה זו תלוי בטיפול זהיר בביציות ובזרע, בתנאי תרבית מתאימים, ובהערכה מדויקת של התקדמות ההתפתחות בכל שלב. כאן, אנו מתארים שיטות לבידוד קומפלקסים של קומולוס–ביצית לא בשלים (COCs) משחלות העכברים, הבשלה חוץ-גופית של ביציות, הפריה חוץ-גופית , ותרבות עוברים במבחנה עד לשלב הבלסטוציסט. הליכים אלו כוללים הכנה ואיזון של כלי מדיה ותרבית, בידוד ובחירת COCs לאחר ניתוח שחלות, איסוף זרע וקיבולו שלהם, ביצוע הפריה בתנאים סטנדרטיים, ולאחר מכן גידול עוברים להערכת התפתחות. ההתקדמות ההתפתחותית מוערכת באמצעות קריטריונים מורפולוגיים, כולל היווצרות פרוגרוקליאים זכריים ונקביים, פיצול לשלב שני התאים, והיווצרות בלסטוציסטות. פרוטוקול זה יכול להשתלב במחקרים של בשלת ביציות ותפקוד גורם אימה, ומספק כלי חשוב למחקר בסיסי בביולוגיה הרבייתית של יונקים.
הבנת איכות הביציות וכישורי ההתפתחות חיונית להפריה מוצלחתולהתפתחות עוברית 1,2. הבשלה של ביציות דורשת לא רק הפרדה מדויקת של כרומוזומים במהלך הבגרה הגרעינית, אלא גם הבשלה ציטופלזמטית, כולל הפצת האברונים והצטברות mRNA וחלבונים אימהיים3. התפתחות עוברית מוקדמת מתבססת על mRNA וחלבונים שמסופקים על ידי האם, והמאגרים האימהיים בביצית מקיימים התפתחות לפני ההשתלה. עם זאת, הזהויות והפונקציות של רבים מהרגולטורים האימהיים של עובריות יונקים נותרו לא מובנים במלואם4. לכן, נדרשים מחקרים שיטתיים נוספים כדי להבהיר את המנגנונים שמאחורי הבשלה, הפריה והתפתחות העוברים.
העכבר הוא מערכת מודלים נפוצה לחקר התפתחות עוברים לפני ההשתלה. בגרות חוץ-גופית (IVM) מתייחסת לאיסוף ביציות לא בשלות מהשחלה ולהתבגרותן בתנאי מעבדה מבוקרים5. בהמשך, הפריה חוץ-גופית (IVF) מאפשרת לדגור ביציות בוגרות יחד עם זרע קיבולי ליצירת זיגוטים למחקרי התפתחות עוברית מוקדמים. עם זאת, בהשוואה להפריה חוץ-גופית קונבנציונלית המשתמשת בביציות בוגרות ב-vivo, ביציות שמקורן ב-IVM לעיתים קרובות מציגים שיעורי הבשלה וההפריה נמוכים יותר ויכולת התפתחותית נמוכה יותר6. מגבלות אלו מיוחסות בעיקר לאסינכרוניות בין בגרות גרעינית לציטופלזמה בתנאי תרבית מבחנה . יתרה מזאת, יציבות הציר המיוטי בביצי עכבר רגישה לשינויים ב-pH ובטמפרטורה במהלך IVM, והפרעה בציר עשויה לתרום לעצירת הבגרות7. כתוצאה מכך, הירידה ביכולת של ביציות שמקורן ב-IVM נותרה מחסום מרכזי, המגביל ייצור עוברים יעיל למחקרים התפתחותיים ומכניים.
עוברים לפני ההשתלה בעכבר ניתן גם לקבל על ידי איסוף זיגוטים שמקורם ב-vivo וגידול שלהם במבחנה (IVC). זיגוטים שמקורם ב-vivo שנאספו מהביציות מספקים נקודת התחלה יחסית מסונכרנת לניסויים המתמקדים באירועים לאחר ההפריה8. עם זאת, בשירת הביציות והצטברות גורמים אימהיים מתרחשים לפני ההפריה ב-vivo; לכן, זיגוטים שמקורם ב-vivo פחות נוטים למניפולציה ניסיונית של תנאי הבגרות או מאגרי האם כדי להעריך את השפעתם על התפתחות עוברים מאוחרתיותר 4. לכן, אופטימיזציה של פרוטוקולי IVM ו-IVF ואימוץ נהלי הפעלה סטנדרטיים עם בקרת איכות קפדנית (למשל, ניהול קפדני של טמפרטורה, pH ונהלי טיפול) הם חיוניים למזעור שונות הקשורה לפרוצדורות ולהגן על מיומנות התפתחות הביציות והעוברים.
כאן, אנו מתארים פרוטוקול IVM–IVF–IVC המפרט הכנת מדיה, בידוד ובחירת COCs, פרוצדורות IVM ו-IVF, ותרבות עוברים במבחנה (איור 1). הפרוטוקול כולל נקודות ביקורת מעשיות, ספציפיות לשלב לבקרת איכות שגרתית, כולל אקסטרוזיה של הגוף הקוטבי הראשון (PB1), יצירת פרוגרעינים זכריים ונקביים (2PN), פיצול בין שני תאים, והיווצרות בלסטוציסט. פרוטוקול זה מאפשר יצירת עוברים טרום-השתלה ניתנים לשחזור ויעילים בתנאים מוגדרים, התומך במחקרים מכניים, אופטימיזציה של תרביות ויישומים בהמשך בביולוגיה התפתחותית ורבייתית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים מוסדית של אוניברסיטת Northwest A&F, סין (מספר היתר: 20230503).
1. תחזוקת בעלי חיים
2. הכנת מדיה
3. הכנת מנות (איור 2)
הערה: התאימו את מספר טיפות IVM, IVF ו-IVC לפי מספר ה-COCs והעוברים הצפויים, תוך שימוש ב-20–30 COCs לכל 100 מיקרוליטר טיפה ל-IVM ו-IVF ו-20–30 עוברים לכל 100 מיקרו-ליטר עבור תרבית עוברים.
4. אוסף שחלות
5. איסוף COCs ותרבות
6. איסוף והכנת זרע
הערה: סעיף זה מתאר את איסוף והקיבולת של זרע טרי. לפני ההפריה, יש לדגור את הזרע הטרי בתווך תרבית עוברים מאוזן מראש בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס למשך שעה אחת כדי לאפשר קיפול.
7. הפריה חוץ-גופית
8. תרבות עוברים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
באמצעות פרוטוקול זה, COCs של עכבר עובדו ברצף דרך בגרות חוץ-גופית , הפריה חוץ-גופית , ולאחר מכן תרבית עוברים במבחנה , מה שהוביל ליצירת עוברים טרום-השתלה ניתנים לשחזור ולהתפתחות לשלב הבלסטוציסט בתנאים שתוארו. לאחר 14 שעות של IVM, ה-COCs בדרך כלל הראו התרחבות קומולוס ומורפולוגיית ביצית שלמה. הבשלה מיוטית של הביציות נמדדה על ידי פירוק קבוצת הערכה ייעודית לאחר IVM וציון אקסטרוזיה PB1 (איור 6A). בשלושה שכפולים עצמאיים, שיעורי האקסטרוזיה ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה מספק הליך סטנדרטי לבשלות ביצית במבחנה, הפריה חוץ-גופית ותרבות חוץ-גופית באמצעות COCs לא בוגרים, המאפשר יצירה והערכה ניתנים לשחזור של עוברים לפני ההשתלה בשלב הבלסטוציסט בתנאים מוגדרים במבחנה. במחקרים רבים, תוצאות IVM רגישות להבדלים ספציפיים במעבדה במדיה, זמני דגירה וטיפול, מה שעלול להפחית את הכשירות ההתפתחותית לאחר IVM12,13. יישום פרוטוקול IVM–IVF–IVC באמצעות COCs לא בשלים הניב שיעור...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
אנו מודים לפרופסור יי-ליאנג מיאו (אוניברסיטת חקלאות חואז'ונג) על עצה והכוונה חשובים באופטימיזציה של פרוטוקול זה. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית המחקר הבסיסי למדעי הטבע של מחוז שאאנשי (2025JC-XKZX-03).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 35 מ"מ צלחת פטרי | Thermo Fisher Scientific | 150255 | |
| 60 מ"מ צלחת פטרי | Thermo Fisher Scientific | 150270 | |
| אלבומין בקטרי | Sigma-Aldrich | A8806 | |
| דיאטת רבייה (תערובת מזון מכרסמים) | Keao Xieli (בייג'ינג, סין) | N/A | |
| חממת CO2 | Thermo Fisher Scientific | HERAcell 150i | |
| D-גלוקוז | Sigma-Aldrich | G7021 | |
| צינור פסטר חד פעמי | Kimble | DWK63A53WT-1000EA | |
| גורם גדילה אפידרמי | Gibco | PHG0313 | |
| מספריים חדים לניתוח | Sigma-Aldrich | S3146-1EA | |
| מלקטות עם קצה דק | Rhino | SW14 | |
| הורמון מגרה זקיק | Millipore | 869001 | |
| G-1 PLUS | Vitrolife | 10128 | |
| G-IVF PLUS | Vitrolife | 10136 | תרבות עובר (מאוזנת מראש) |
| המוציטו-מטר | Millicell | MDH-4N1 | |
| היאלורונידאז | Sigma-Aldrich | H4274 | |
| IBMX (3-Isobutyl-1-methylxanthine) | Selleck | S5836 | |
| תחליף סרום KnockOut | Gibco | A3181501 | |
| L-ציסטאין | Sigma-Aldrich | C7352 | |
| הורמון גונדוטרופין לוטאיניזי | Millipore | 869003 | |
| מדיום M2 | Sigma-Aldrich | M7167 | |
| מדיום 199 | Gibco | 11150-059 | |
| מיקרופיפטה | Gilson | F167350 | |
| שמן מינרלי | Sigma-Aldrich | M8410 | |
| תמיסת פוספט מאזנת | Gibco | 20012027 | |
| גונדוטרופין מסרום סוסה בהריון | מפעל הורמונים שני בנינגבו (נינגבו, סין) | N/A | |
| נתרן פירובט | Sigma-Aldrich | P4562 | |
| מיקרוסקופ סטריאו | Olympus | SZX10 | |
| בקבוקונים מדיום סטרילי | Nalgene | 46600-586 | |
| מחט מזרק סטרילית | BD Biosciences | 309623 | 1 מ"ל, 27G1/2 |
| יחידת מסנן מזרק | Millipore | SLGP033R | |
| לוח תרמו | Tokai Hit | TPi-SZX2X |