玻璃化冷冻诱导溶酶体组织蛋白酶B激活扰乱小鼠卵母细胞纺锤体组装检查点功能

随着生育年龄增加且与不孕相关，女性配子冷冻保存在辅助生殖技术中日益普遍。然而，玻璃化冷冻卵母细胞的发育能力仍然较低。玻璃化冷冻后卵母细胞质量下降的潜在机制在很大程度上尚不清楚。使用冷冻环技术和二甲基亚砜、乙二醇和海藻糖作为冷冻保护剂对小鼠卵丘-卵母细胞复合体进行玻璃化冷冻。比较新鲜和玻璃化/解冻卵母细胞的染色体排列、纺锤体形态、着丝粒-微管附着、纺锤体组装检查点（SAC）和非整倍性。尽管大多数玻璃化卵母细胞排出了第一极体（PB），但它们在MII期染色体排列异常、纺锤体形成异常和非整倍性显著增加。与对照组相比，玻璃化卵母细胞在诺考达唑和依托泊苷存在下排出第一极体，而这些药物应以SAC依赖的方式诱导MI期阻滞。玻璃化卵母细胞着丝粒上必需SAC蛋白MAD2的荧光强度降低，表明玻璃化/解冻后SAC功能减弱。此外，我们发现玻璃化相关应激破坏了溶酶体功能并刺激了组织蛋白酶B活性，随后激活了caspase 3。用组织蛋白酶B或caspase 3抑制剂处理后，玻璃化卵母细胞中MAD2定位和SAC功能得到恢复。这项研究是使用小鼠卵母细胞进行的，因此，在将这些发现应用于IVF诊所之前，必须先用人类卵母细胞确认这些结果。在此，我们揭示了有助于理解玻璃化冷冻如何损害卵母细胞质量的潜在分子途径。调节这些途径将是提高玻璃化冷冻后卵母细胞质量并可能提高玻璃化冷冻方案效率的一步。