白细胞介素-6和白血病抑制因子差异性地改变牛胚胎孵化后胚盘组成

Interleukin-6 and leukemia inhibitory factor differentially modify embryonic disk composition in post hatching bovine embryos†

作者信息Mary A Oliver, Vitor R G Mercadante, Alan D Ealy
PMID42011938
发布时间2026-07-15
DOI10.1093/biolre/ioag083

实验完整度

实验包含三个独立的培养实验,结合体内胚胎移植对照,并通过免疫荧光和细胞计数进行功能验证。

主要模型

体外生产(IVP)牛胚胎 延长培养(N2B27)体系 IVP胚胎移植至同步化受体牛(IVP-ET)

重点核对

IL6或LIF补充的时间窗口(第5-7天、第7-12天或第5-12天) IL6和LIF的浓度(20 ng/ml) 胚胎培养至第12天,存活和孵化的监测 EPI(SOX2)和HYPO(SOX17或GATA6)的免疫荧光标记 IVP-ET对照的建立(第7天转移,第12天回收)

摘要

胚盘的正确形成对于妊娠存活至关重要。本研究探讨了在延长培养体系中补充白细胞介素-6(IL6)或白血病抑制因子(LIF)是否影响外胚层(EPI)和下胚层(HYPO)的发育以及牛胚胎孵化后发育的其他方面。完成了三个系列研究,其中体外生产(IVP)的胚胎在受精后第5-12天、5-7天或7-12天用IL6或LIF处理。在第7-12天监测存活和孵化,然后固定胚胎进行免疫荧光评估。未处理的IVP胚胎在第7天转移,并在发情后第12天收集(IVP-ET),作为第7-12天培养组的子宫内参考。IL6和LIF均不影响存活或孵化。从第5-12天补充IL6增加了EPI细胞数量并减少了HYPO形成,而LIF没有效果。从第7-12天补充IL6产生了类似反应,EPI细胞数量与IVP-ET第12天胚胎相匹配。相比之下,从第5-7天补充IL6没有效果,表明IL6暴露在囊胚形成前不是必需的,但在之后是引发这些结果所必需的。总之,囊胚形成后补充IL6可增强EPI发育至与子宫内胚胎相当的水平,尽管这可能以牺牲HYPO形成为代价。同样有趣的是,LIF没有模拟IL6的效果,反而对EPI和HYPO谱系没有表现出任何显著影响。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
补充IL6或LIF是否影响牛体外生产胚胎孵化后胚盘中外胚层(EPI)和下胚层(HYPO)的发育?
核心机制
IL6在囊胚形成后通过尚未明确的机制促进EPI细胞增殖,并可能限制或延迟HYPO形成;LIF在此发育阶段不能模拟IL6的作用。
主要证据
在N2B27延长培养体系中,从第7-12天补充IL6使第12天EPI细胞数量与子宫内IVP-ET胚胎相当,而LIF无影响;从第5-7天补充IL6无效果。
研究意义
该发现可能有助于改善IVP胚胎的发育能力,为控制EPI发育的机制研究提供新方向,但需注意IL6对HYPO发育的潜在负面影响。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外胚胎生产

获取用于实验的牛体外生产(IVP)胚胎。

从屠宰场来源的卵巢中采集卵丘-卵母细胞复合体,进行体外成熟、受精和培养至第7天囊胚阶段。

2

延长胚胎培养

在N2B27培养基中培养胚胎至第12天,模拟孵化后发育。

第7天选择1级和2级囊胚,转移至N2B27培养基,每48小时换液,培养至第12天。

3

细胞因子处理

评估IL6和LIF对胚胎发育的影响。

在特定时间窗(第5-12天、第5-7天或第7-12天)向培养基中添加20 ng/ml重组人IL6或LIF。

4

胚胎移植和收集

获得子宫内发育的对照胚胎,用于比较体外培养胚胎的发育状态。

第7天将IVP囊胚移植到同步化的受体母牛子宫角,第12天通过非手术冲洗回收胚胎。

5

免疫荧光分析

定量EPI和HYPO细胞数量及迁移,评估胚盘组成。

固定第12天胚胎,使用SOX2(EPI)、SOX17或GATA6(HYPO)、CDX2(TE)抗体进行免疫荧光染色,通过CellProfiler计数细胞。

6

统计分析

确定处理组间差异的统计学显著性。

使用SAS GLIMMIX进行广义线性混合模型分析,对二元结果使用二项分布,对重复测量使用Firth惩罚似然法。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
TCM-199培养基Thermo Fisher Inc.--
胎牛血清(FBS)----
重组人表皮生长因子----
雌二醇Sigma-Aldrich--
合成输卵管液(SOF)----
N2B27培养基----
重组人白细胞介素-6R&D Systems--
重组人白血病抑制因子R&D Systems--
EmCare保存液ICPbio Reproduction--
0.25毫升胚胎移植管AgTech Inc.--
便携式培养箱WTA Technologies--
CIDR阴道栓Zoetis--
LutalyseZoetis--
CystorelinMerial--
Ibex EVO II超声仪----
盐酸利多卡因Vedco--
Biolife Advantage完全冲洗液Ag Tech Inc.--
EMCON过滤器MAI Animal Health--
SOX2抗体----
SOX17抗体----
GATA6抗体----
CDX2抗体----
DAPI--28718-90-3
ECHO Revolve倒置荧光显微镜ECHO--
CellProfilerBROAD Institute--
ECHO Pro软件ECHO--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
体外胚胎生产
卵母细胞成熟培养基组成、受精精子浓度、培养条件
阅读提示:Methods的In vitro embryo production部分
延长胚胎培养
N2B27培养基配方、培养温度、气体环境、换液频率、胚胎数量
阅读提示:Methods的Extended embryo culture部分
细胞因子处理
IL6和LIF浓度(20 ng/ml)、处理时间窗(第5-12天、5-7天、7-12天)、载体组成
阅读提示:Methods的Experimental design和Cytokine reconstitution and supplementation部分
胚胎移植和收集
受体牛同步化方案、移植胚胎数量和质量、回收时间
阅读提示:Methods的Embryo transfer and collection部分
免疫荧光分析
抗体浓度、孵育时间、固定和透化条件、细胞计数方法
阅读提示:Methods的Immunofluorescence部分和Supplemental Table S2
统计分析
统计模型、固定效应、显著性水平、多重比较校正
阅读提示:Methods的Statistical analyses部分