Bu protokol, fare oositlerinin in vitro olgunlaşması, in vitro döllenme ve ardından blastosist evresine kadar embriyo kültürü prosedürlerini açıklar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Bu protokol, fare oositlerinin in vitro olgunlaşması, in vitro döllenme ve ardından blastosist evresine kadar embriyo kültürü prosedürlerini açıklar.
Fare oositlerinin in vitro olgunlaşması, in vitro fertilizasyon ve ardından embriyo kültürü ile birleştiğinde, belirlenmiş koşullar altında preimplantasyon embriyolarının üretilmesini mümkün kılar. Bu prosedürler, oositlerin olgunlaşması, döllenmesi ve erken embriyo gelişiminin altında yatan biyolojik fonksiyonların ve moleküler mekanizmaların araştırılmasını kolaylaştırır. Ancak, bu yaklaşımın başarılı uygulanması, oositlerin ve spermlerin dikkatli ele alınmasına, uygun kültür koşullarına ve her aşamada gelişimsel ilerlemenin doğru değerlendirilmesine bağlıdır. Burada, fare yumurtalıklarından olgun olmayan kümülüs–oosit komplekslerinin (COC) izole edilmesi, oositlerin in vitro olgunlaşması, in vitro fertilizasyon ve embriyoların blastosist evresine in vitro kültürü yöntemlerini açıklıyoruz. Bu prosedürler, ortam ve kültür tabaklarının hazırlanması ve dengelenmesi, yumurtalık diseksiyonundan sonra COC'ların izole edilmesi ve seçilmesi, spermin toplanıp kapasasyonla hale getirilmesi, standart koşullarda tohumlanma yapılması ve ardından embriyoların gelişimsel değerlendirme için kültürlenmesini içerir. Gelişimsel ilerleme, erkek ve dişi pronükleusların oluşumu, iki hücreli aşamaya bölünme ve blastosist oluşumu gibi morfolojik kriterlerle değerlendirilir. Bu protokol, oosit olgunlaşması ve anne faktörü fonksiyonu çalışmalarına entegre edilebilir ve memeli üreme biyolojisi temel araştırmaları için değerli bir araç sağlar.
Oosit kalitesini ve gelişimsel yetkinliği anlamak, başarılı döllenme ve sonraki embriyonik gelişim için gereklidir 1,2. Oosit olgunlaşması, sadece nükleer olgunlaşma sırasında doğru kromozom ayrımını değil, aynı zamanda organel yeniden dağılımı ve anne mRNA'ları ile proteinlerinin birikimini içeren sitoplazmik olgunlaşma da gerektirir3. Erken embriyonik gelişim, anne tarafından sağlanan mRNA'lar ve proteinlere dayanır ve oositteki anne depoları preimplantasyon gelişimini sürdürür. Ancak, memeli embriyogenezinin birçok anne düzenleyicisinin kimlikleri ve işlevleri hâlâ tam olarakanlaşılmamaktadır 4. Bu nedenle, oositlerin olgunlaşması, döllenmesi ve embriyo gelişiminin altında yatan mekanizmaları aydınlatmak için daha fazla sistematik çalışmaya ihtiyaç vardır.
Fare, preimplantasyon embriyo gelişimini araştırmak için yaygın olarak kullanılan bir model sistemidir. In vitro olgunlaşma (IVM), yumurtalıktan olgunlaşmamış oositlerin toplanmasını ve bunların kontrollü laboratuvar koşullarında olgunlaşmasınıifade eder 5. Sonrasında, in vitro fertilizasyon (IVF), olgun oositlerin kapasitasyonlu spermlerle birlikte kuluçka yoluyla inkübe edilip erken embriyonik gelişim çalışmaları için zigotlar üretmesini sağlar. Ancak, in vivo–olgunlaştırılmış oositlerin kullanıldığı geleneksel IVF ile karşılaştırıldığında, IVM kaynaklı oositler genellikle daha düşük olgunlaşma ve döllenme oranları ile düşük gelişimsel yetkinlikgösterir 6. Bu sınırlamalar büyük ölçüde in vitro kültür koşullarında nükleer ve sitoplazmik olgunlaşma arasındaki asenkronizmeye bağlanır. Ayrıca, fare oositlerinde meiotik iğren stabilitesi, IVM sırasında pH ve sıcaklık değişikliklerine duyarlıdır ve iğren bozulması olgunlaşmadurgunluğuna katkıda bulunabilir 7. Sonuç olarak, IVM'den kaynaklanan oositlerin azalmış yetkinliği, gelişimsel ve mekanistik çalışmalar için verimli embriyo üretimini sınırlayan büyük bir engel olmaya devam etmektedir.
Fare preimplantasyon embriyoları, in vivo türeden türetilen zigotlar toplanarak ve in vitro (IVC) kültürlenerek de elde edilebilir. In vivo kaynaklı zigotlar, yumurta kanallarından toplanan zigotlar, döllenme sonrası olaylara odaklanan deneyler için nispeten senkronize bir başlangıçnoktası sağlar 8. Ancak, yumurta olgunlaşması ve anne faktörlerinin birikimi in vivo döllenmeden önce gerçekleşir; Bu nedenle, in vivo türevli zigotlar, olgunlaşma koşullarının veya anne depolarının sonraki embriyo gelişimi üzerindeki etkilerini değerlendirmek için deneysel manipülasyonuna daha azaçıktır 4. Bu nedenle, IVM ve IVF protokollerinin optimize edilmesi ve titiz kalite kontrollü standart işletme prosedürlerinin benimsenmesi (örneğin, sıcaklık, pH ve işlem uygulamalarının sıkı yönetimi) prosedürle ilgili değişkenliği en aza indirmek ve oosit ile embriyo gelişim yetkinliğini korumak için gereklidir.
Burada, medya hazırlığı, COC izolasyonu ve seçimi, IVM ve IVF prosedürleri ile in vitro embriyo kültürünü detaylandıran bir IVM–IVF–IVC protokolünü tanımlıyoruz (Şekil 1). Protokol, rutin kalite kontrolü için uygulamak, aşamaya özgü kontrol noktalarını içermektedir; bunlar arasında birinci kutup cisim (PB1) ekstrüzyonu, erkek ve dişi pronükleusların oluşumu (2PN), iki hücreli bölünme ve blastosist oluşumu yer almaktadır. Bu protokol, tanımlanmış koşullarda preimplantasyon embriyolarının tekrarlanabilir ve verimli üretilmesini sağlar, mekanik çalışmaları, kültür optimizasyonunu ve gelişimsel ve üreme biyolojisinde sonraki uygulamaları destekler.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tüm hayvan deneyleri, Çin'deki Kuzeybatı A&F Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı (izin numarası: 20230503).
1. Hayvan bakımı
2. Medya Hazırlığı
3. Yemeklerin hazırlanması (Şekil 2)
NOT: IVM, IVF ve IVC damlalarının sayısını, beklenen COC ve embriyo sayısına göre ayarlayın; IVM ve IVF için 100 μL damlasında 20–30 COC ve embriyo kültürü için 100 μL düşüşte 20–30 embriyo kullanın.
4. Yumurtalık koleksiyonu
5. COC'ların toplanması ve kültürü
6. Sperm toplama ve hazırlama
NOT: Bu bölüm, taze spermin toplanmasını ve kapasitasyonunu açıklar. Döllenmeden önce, taze salınan spermler, kapasitasyonun sağlanması için 37 °C'de 1 saat boyunca önceden dengelenmiş embriyo kültür ortamında kuluçka yapılmalıdır.
7. In vitro fertilizasyon
8. Embriyo kültürü
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol kullanılarak, fare COC'ları in vitro olgunlaşma, in vitro döllenme ve ardından in vitro embriyo kültürü yoluyla sıralı olarak işlendi; bu da preimplantasyon embriyolarının tekrarlanabilir üretimi ve tanımlanan koşullar altında blastosist evresine gelişimi sağlandı. 14 saat IVM'den sonra, COC'lar genellikle kümülüs genişlemesi ve sağlam oosit morfolojisi göstermiştir. Oosit meiotik olgunlaşması, IVM sonrası belirlenmiş bir değerlendirme kohortunun de...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu protokol, fare oositlerinin in vitro olgunlaşması, in vitro fertilizasyon ve olgunlaşmamış COC'lar kullanılarak in vitro kültür için standartlaştırılmış bir prosedür sunar; böylece tanımlanmış in vitro koşullarda blastosist aşamasında preimplantasyon embriyolarının tekrarlanabilir üretimi ve değerlendirilmesini sağlar. Birçok çalışmada, IVM sonuçları, laboratuvara özgü ortam, kuluçka süreleri ve kullanım farklılıklarına duyarlıdır; bu da IVM
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklamak zorunda kalacak bir çıkar çatışması yoktur.
Bu protokolün optimizasyonu için değerli tavsiye ve rehberlik için Profesör Yi-Liang Miao'ya (Huazhong Zirat Üniversitesi) teşekkür ediyoruz. Bu çalışma, Shaanxi Eyaleti Doğa Bilimleri Temel Araştırma Programı (2025JC-XKZX-03) tarafından desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 35 mm Petri kabı | Thermo Fisher Scientific | 150255 | |
| 60 mm Petri kabı | Thermo Fisher Scientific | 150270 | |
| Bovin Serum Albumini | Sigma-Aldrich | A8806 | |
| Üreme diyeti (kemirgen yetiştirici yemi) | Keao Xieli (Pekin, Çin) | N/A | |
| CO2 inkübatörü | Thermo Fisher Scientific | HERAcell 150i | |
| D-glukoz | Sigma-Aldrich | G7021 | |
| Tek kullanımlık Pasteur Pipeti | Kimble | DWK63A53WT-1000EA | |
| Epidermal büyüme faktörü | Gibco | PHG0313 | |
| İnce diseksiyon makası | Sigma-Aldrich | S3146-1EA | |
| İnce uçlu forseps | Rhino | SW14 | |
| Folikül uyarıcı hormon | Millipore | 869001 | |
| G-1 PLUS | Vitrolife | 10128 | |
| G-IVF PLUS | Vitrolife | 10136 | (ön dengelenmiş) embriyo kültür ortamı |
| Hemositometer | Millicell | MDH-4N1 | |
| Hiyalüronidaz | Sigma-Aldrich | H4274 | |
| IBMX (3-İzobütil-1-metilsantinin) | Selleck | S5836 | |
| KnockOut Serum Değiştirici | Gibco | A3181501 | |
| L-Sistein | Sigma-Aldrich | C7352 | |
| Lüteinize edici hormon | Millipore | 869003 | |
| M2 ortamı | Sigma-Aldrich | M7167 | |
| Ortam 199 | Gibco | 11150-059 | |
| Mikropipet | Gilson | F167350 | |
| Mineral yağ | Sigma-Aldrich | M8410 | |
| Fosfat tamponlu salin | Gibco | 20012027 | |
| Hamile Aygır Serum Gonadotropini | Ningbo İkinci hormon fabrikası (Ningbo, Çin) | N/A | |
| Sodyum pirüvat | Sigma-Aldrich | P4562 | |
| Stereo mikroskop | Olympus | SZX10 | |
| Steril ortam şişeleri | Nalgene | 46600-586 | |
| Steril şırınga iğnesi | BD Biosciences | 309623 | 1 mL, 27G1/2 |
| Şırınga Filtresi Ünitesi | Millipore | SLGP033R | |
| Termo Plaka | Tokai Hit | TPi-SZX2X |