超排卵改变小鼠卵母细胞端粒长度和端粒酶组分水平

Superovulation alters telomere length and telomerase component levels in mouse oocytes.

作者信息Betul Tire, Gunel Talibova, Yesim Bilmez, Saffet Ozturk
PMID41024106
发布时间2025-09-29
DOI10.1186/s13048-025-01735-x

实验完整度

包含动物模型、体外卵母细胞分析、qPCR、RT-qPCR、免疫荧光、ELISA及血清氧化应激指标检测等多层级实验验证。

主要模型

小鼠GV卵母细胞 小鼠MII卵母细胞 小鼠血清样本

重点核对

超排卵方案:单次(1S)、三次(3S)、五次(5S)腹腔注射8 IU PMSG(必要时48小时后注射8 IU hCG) 对照组处理:5次腹腔注射无菌水,每周一次 卵母细胞形态选择:仅选用形态正常的GV和MII卵母细胞 基因表达分析:每个组至少50个卵母细胞混合,RT-qPCR重复三次 统计方法:单因素方差分析和Tukey事后检验,P<0.05为显著性

摘要

辅助生殖技术(ARTs)广泛用于治疗不孕症,其中包括基本步骤——控制性卵巢刺激(也称为超排卵)。超排卵涉及施用促性腺激素以产生足够数量的卵母细胞,可通过单次或重复应用进行。然而,超排卵可能引起某些不良影响,如氧化应激增加、卵母细胞质量下降和线粒体功能障碍。由于氧化应激和线粒体功能障碍与端粒长度的改变密切相关,我们研究了单次和重复超排卵对小鼠生发泡(GV)或第二次减数分裂中期(MII)阶段卵母细胞中端粒酶组分表达和端粒长度的影响。此外,我们测量了血清中雌二醇、孕酮和氧化标志物的水平。我们的研究结果表明,超排卵显著影响了这些卵母细胞中的端粒长度、TERT蛋白水平、端粒酶RNA组分(Terc)和端粒酶逆转录酶(Tert)mRNA水平,可能是由于雌二醇和孕酮谱的改变(P < 0.05)。这些结果提示,端粒酶表达和端粒长度的改变可能有助于超排卵在卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中出现的不良效应。

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
研究旨在探讨单次和重复超排卵对小鼠GV和MII卵母细胞端粒长度及端粒酶组分(Tert、Terc、TERT蛋白)表达的影响,并分析相关激素和氧化应激指标的变化。
核心机制
超排卵导致卵母细胞端粒长度改变和端粒酶组分表达变化,可能与雌二醇和孕酮水平波动有关,尤其是Terc RNA水平在MII卵母细胞中与端粒长度正相关,提示Terc可能是端粒延长的限制因素。
主要证据
通过qPCR测量端粒长度,RT-qPCR检测Tert mRNA和Terc RNA水平,免疫荧光评估TERT蛋白定位和含量,ELISA测量血清雌二醇、孕酮水平,并分析TOS、TAS、OSI指标。
研究意义
研究结果提示反复卵巢刺激可能对卵母细胞质量和生殖结局产生潜在影响,对辅助生殖技术中重复刺激方案的安全性评估具有重要意义。

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

动物分组与超排卵处理

建立不同频率超排卵(单次、三次、五次)和对照的动物模型,以评估超排卵对卵母细胞的影响。

雌性Balb/C小鼠分为对照组(C)、单次超排卵(1S)、三次超排卵(3S)和五次超排卵(5S)组。超排卵通过腹腔注射8 IU PMSG(GV收集)或PMSG后48小时注射8 IU hCG(MII收集)进行。对照组注射无菌水。GV卵母细胞在PMSG后44小时收集,MII卵母细胞在hCG后14-16小时收集。

2

卵母细胞形态评估与计数

评估超排卵对卵母细胞形态和数量的影响,以判断是否存在质量下降。

收集GV和MII卵母细胞,根据细胞质颗粒化、卵周隙、透明带厚度等标准评估正常和异常形态。记录并比较各组正常和异常卵母细胞的数量和百分比。

3

端粒长度测量

测定GV和MII卵母细胞中端粒长度,比较超排卵组与对照组的差异。

使用qPCR方法测量端粒长度。提取基因组DNA,以mB1为参考基因,通过相对定量计算端粒长度。每组至少50个卵母细胞混合。

4

TERT蛋白定位和水平分析

确定超排卵对GV和MII卵母细胞中TERT蛋白亚细胞定位和相对水平的影响。

使用免疫荧光染色观察TERT蛋白在GV卵母细胞(核、细胞质)和MII卵母细胞(细胞质、第一极体)的定位,并定量相对表达水平。

5

Tert mRNA和Terc RNA表达分析

检测超排卵对GV和MII卵母细胞中Tert和Terc转录水平的影响。

提取总RNA,反转录合成cDNA,使用RT-qPCR检测Tert、Terc和β-actin的mRNA水平,以β-actin为内参,计算相对表达量。

6

血清激素和氧化应激指标测量

评估超排卵对血清雌二醇、孕酮水平以及总氧化/抗氧化状态的影响。

采集血清,使用ELISA试剂盒测量雌二醇和孕酮浓度,使用特定试剂盒测量TOS和TAS,并计算OSI。

7

统计分析

检验组间差异及指标间的相关性。

使用GraphPad Prism 5进行统计分析。RT-qPCR、免疫荧光、qPCR、TAS、TOS和OSI数据采用单因素方差分析和Tukey事后检验;ELISA数据采用非配对t检验;计算Pearson相关系数。

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
孕马血清促性腺激素MSD Animal Health182779R1
人绒毛膜促性腺激素MSD Animal Health194225R2
透明质酸酶Sigma-Aldrich37326-33-3
DMEM/F12培养基Gibco--
QIAmp DNA微量提取试剂盒Qiagen56304
Epoch微孔板分光光度计BioTek Instruments--
TERT抗体Bioss Inc.bs-0233R
同型对照IgG抗体Sigma-AldrichI5006
Alexa fluor® 488二抗Cell Signaling Technology4412S
荧光显微镜OlympusBX61
RNAqueous-Micro试剂盒Ambion Inc.--
RETROscript逆转录试剂盒Ambion Inc.--
Rotor-Gene实时荧光定量PCR仪Corbett Research--
雌二醇ELISA试剂盒Elabscience®E-OSEL-M0008
孕酮ELISA试剂盒Elabscience®E-OSEL-M0006
总氧化状态检测试剂盒Elabscience®E-BC-K801-M
总抗氧化状态检测试剂盒Elabscience®E-BC-K802-M
GraphPad Prism 5GraphPad Software Inc.--

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
动物分组与超排卵
小鼠品系、年龄、来源;超排卵注射剂量和时间(8 IU PMSG,必要时hCG);对照组匹配条件(无菌水注射次数和时间)
阅读提示:见Materials and methods部分‘Animals and sample collection’及Fig.1
卵母细胞收集
GV卵母细胞在PMSG后44小时收集,MII卵母细胞在hCG后14-16小时收集;形态正常标准;COC处理(是否使用透明质酸酶和DMEM/F12)
阅读提示:见Materials and methods部分‘Animals and sample collection’及‘Immunofluorescence staining’
端粒长度测量
qPCR引物序列(表1),参考基因(mB1),每组至少50个卵母细胞混合,每组小鼠数量(GV n=6;MII C n=20,1S n=14,3S n=13,5S n=15),技术重复数(3次)
阅读提示:见Materials and methods部分‘Telomere length analysis’及表1
TERT蛋白检测
抗体稀释度(1:400),二抗稀释度(1:2000),每组至少18个卵母细胞(每鼠3个,n=6),显微镜放大倍数(400×)
阅读提示:见Materials and methods部分‘Immunofluorescence staining’及图3、4图注
基因表达分析
每组卵母细胞数量(至少50),小鼠数量(GV C n=6,1S n=6,3S n=8,5S n=7;MII C n=21,1S n=11,3S n=13,5S n=13),内参基因(β-Act),技术重复数(3次)
阅读提示:见Materials and methods部分‘Gene expression analysis’及表2
激素和氧化应激测量
每组小鼠数量(n=6),ELISA试剂盒型号,TOS/TAS试剂盒型号,计算方法
阅读提示:见Materials and methods部分‘Measurement of reproductive hormones’和‘Measurement of total oxidant and antioxidant status’