腐胺通过线粒体相关内质网膜改善高龄卵母细胞质量

摘要

目的：评估体外成熟（in vitro maturation,IVM）培养液中添加腐胺是否可改善高龄小鼠卵母细胞质量，及腐胺对高龄小鼠卵母细胞中线粒体相关内质网膜（mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane,MAM）的影响。方法：取生发泡期（germinal vesicle,GV）小鼠卵母细胞进行体外成熟培养至减数分裂（meiosis,M）Ⅱ期，分别使用8周龄小鼠卵母细胞作为年轻对照组，40周龄小鼠卵母细胞作为老龄对照组，IVM液中添加0.5 mmol/L腐胺的40周龄小鼠卵母细胞作为老龄实验组。通过检测MⅡ期卵母细胞的第一极体排出率、二细胞率、囊胚率、皮质颗粒分布、纺锤体异常率和染色体异常率评估卵母细胞的质量。使用透射电镜观察MⅡ期卵母细胞的MAM,qPCR检测MAM间Ca²⁺传递的关键分子含量，Ca²⁺探针测定线粒体、内质网和胞质的Ca²⁺水平，并通过检测线粒体膜电位、ATP含量和活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平评估线粒体功能。结果：腐胺提高了高龄小鼠卵母细胞的第一极体排出率（P<0.05）和囊胚率（P<0.05），并显著降低皮质颗粒分布异常率（P<0.01）、纺锤体异常率（P<0.01）和染色体异常率（P<0.05）。腐胺可阻止高龄小鼠卵母细胞的MAM间距缩短变化（P<0.001），降低其间Ca²⁺传递的关键分子含量（P<0.05），缓解由MAM间Ca²⁺快速传递引起的线粒体钙超载（P<0.001），从而改善线粒体功能（P<0.05），降低细胞内ROS水平（P<0.001）。结论：体外成熟培养液中添加腐胺可显著改善高龄小鼠卵母细胞质量，且腐胺可通过影响MAM间Ca²⁺传递缓解线粒体钙超载，改善线粒体功能。

关键词

腐胺 / 线粒体相关内质网膜 / 卵母细胞 / 高龄

基金资助

国家重点研发项目（2021YFC2700404,2021YFC2700501）