Россия
Аннотация. Витрификация женских гамет – важнейший инструмент для решения стратегических задач клеточных репродуктивных технологий в животноводстве, ветеринарии, биомедицине: тиражирование элитных особей (клонирование, трансгенез), сохранение биоразнообразия, ксенотрансплантация органов и др. Цель настоящего исследования – оценить показатели ядерно-цитоплазматического созревания (статус хроматина и митохондриальную активность) и компетенции к развитию донорских ооцитов свиней, подвергшихся интра- (ИОВ) или экстраовариальной (ЭОВ) витрификации. Методы. Донорские ооциты свиней (в возрасте 6–8 месяцев) витрифицировали экстра- или интраовариально с использованием криопротекторных агентов (диметилсульфоксид, этиленгликоль, трегалоза, сахароза). Состав криопротекторных агентов дополняли 0,001 % наночастицами ВДК (нВДК), Оттаивали ооциты в растворах трегалозы в ТС-199 с 10 % фетальной бычьей сыворотки ФБС. Ооциты культивировали 44 часа в средах, дополненных клетками гранулезы (106 клеток на 1 мл среды) и/или 0,001 % нВДК при 38.5 °C, в атмосфере 5 % СО2. Оплодотворение in vitro проводили в соответствии с рекомендациями, представленными нами ранее ⁅17, с. 17⁆. Функциональную активность митохондрий и статус хроматина в ооцитах оценивали методом двойного окрашивания (красители MitoTracker Orange CMTMRos и Hoechst 33258). Результаты. Процент созревших ооцитов при совместном использовании в составе среды для культивирования нВДК и клеток гранулезы составил 61 % при ЭОВ и 29 % при ИОВ, а уровень дробящихся эмбрионов при ЭОВ был на 11 % (31 % против 20 %, Р < 0,05) выше, чем при ИОВ. Максимальные показатели функциональной активности митохондрий среди девитрифицированных ооцитов были отмечены в группе ЭОВ ооцитов, прокультивированных в средах, дополненных нВДК и клетками гранулезы (152 ± 14,9 мкА). Научная новизна. Модернизированы протоколы интра- и экстровариальной витрификации ооцитов свиней, позволяющие значительно увеличить показатели фертильности девитрифицированных гамет путем введения в состав криопротекторных агентов нВДК и кокультивирования девитрифицированных ооцитов в средах с нВДК и клетками гранулезы.
ооцит, эмбрион, мейоз, митохондрии, интра- и экстраовариальная витрификация, свинья
1. Шинкарецкая Г. Г. Генофонд животных: проблема исследования и сохранения // Образование и право. 2020. № 2. С. 128-137.
2. Romar R., Canovas S., Matas C., Gadea J., Coy P. Pig in vitro fertilization: where are we and where do we go? // Theriogenology. 2019. No. 137. Pp. 113-121.
3. Chen P. R., Uh K., Redel B. K., Reese E. D., Prather R. S., Lee K. Production of Pigs From Porcine Embryos Generated in vitro // Frontiers in Animal Science. 2022. Vol. 3. Article number 826324. DOI:https://doi.org/10.3389/fanim.2022.826324.
4. Son W. Y., Henderson S., Cohen Y., Dahan M., Buckett W. Immature oocyte for fertility preservation // Frontiers in Endocrinology (Lausanne). 2019. No. 10. Article number 464. DOI:https://doi.org/10.3389/fendo.2019.00464.
5. Tharasanit T., Thuwanut P. Oocyte cryopreservation in domestic animals and humans: principles, techniques and updatedoutcomes // Animals. 2021. Vol. 11. Pp. 2949. DOI:https://doi.org/10.3390/ani11102949.
6. Fowler K. E., Mandawala A. A., Griffin D. K., Walling G. E., Harvey S. C. The production of pig preimplantation embryos in vitro: current progress and future prospects // Reproductive Biology. 2018. Vol. 18 (3). Pp. 203-211.
7. Appeltant R., Somfai T., Kikuchi K. Faster, cheaper, defined and efficient vitrification for immature porcine oocytes through modification of exposure time, macromolecule source and temperature // Cryobiology. 2018. Vol. 85. Pp. 87-94.
8. Somfai T., Haraguchi S., Dang-Nguyen T. Q., Kaneko H., Kikuchi K. Vitrification of porcine immature oocytes and zygotes results in different levels of DNA damage which reflects developmental competence to the blastocyst stage // PLoS ONE. 2023. Vol. 18 (3). Article number e0282959. DOI:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0282959
9. Casillas F. The Porcine Experimental Model for Oocyte Cryopreservation by Vitrification // AJBSR. 2020. Vol. 9 (2). Pp. 165-169.
10. López A., Betancourt M., Ducolomb Y., Rodríguez J. J., Casas E., Bonilla E., Bahena I., Retana-Márquez S., Juárez-Rojas L., Casillas F. DNA damage in cumulus cells generated after the vitrification of in vitro matured porcine oocytes and its impact on fertilization and embryo development // Porcine Health Management. 2021. Vol. 7 (1). DOI:https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-441164/v1.
11. Савченко Д. С. Изучение антиоксидантных свойств нанокомпозита высокодисперсного кремнезема с наночастицами серебра // Медицина и образование в Сибири. 2013. № 6. С. 23-30.
12. Remião M. H., Segatto N. V., Pohlmann A., Guterres S. S., Seixas F. K., Collares T. The potential of nanotechnology in medically assisted reproduction // Frontiers in Pharmacology. 2018. Vol. 8. DOI:https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00994.
13. Kuzmina T. I., Chistyakova I. V., Tatarskaya D. N. The influence of highly dispersed silica nanoparticles on the functional activity of mitochondria and chromatin state in native and devitrified Bos Taurus oocytes // Agricultural Biology. 2020. Vol. 55 (4). Pp. 784-793.
14. Casillas F., Ducolomb Y., López A., Betancourt M. Effect of porcine immature oocyte vitrification on oocyte-cumulus cell gap junctional intercellular communication // Porcine Health Management. 2020. Vol. 6 (1). DOI:https://doi.org/10.1186/s40813-020-00175-x.
15. Kuzmina T. I., Chistyakova I. V., Prituzhalova A. O., Tatarskaya D. N. The role of highly dispersed silica nanoparticles in the realization of the effects of granulosa on the maturation and fertilization competence of Sus scrofa domesticus oocytes // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2022. Vol. 26 (3). Pp. 234-239.
16. Зюзюн А. Б., Щербак О. В., Осипчук О. С., Ковтун С. І., Дзіцюк В. В. Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней // Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Т. 17. С. 164-168.
17. Кузьмина Т. И., Альм Х., Торнер Х. Методы получения эмбрионов свиней in vitro: методические рекомендации. Санкт-Петербург, Пушкин: Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных Россельхозакадемии, 2008. 38 c.
18. Roy P. K., Qamar A. Y., Fang X., Kim G., Bang S., Zoysa M., Shin S. T., Cho J. Chitosan nanoparticles enhance developmental competence of in vitro-matured porcine oocytes // Reproduction in Domestic Animals. 2020. Vol. 56 (2). Pp. 342-350.
19. Al-Zubaidi U., Liu J., Cinar O., Robker R. L., Adhikari D., Carroll J. The spatio-temporal dynamics of mitochondrial membrane potential during oocyte maturation // Molecular Human Reproduction. 2019. Vol. 25 (11). Pp. 695-705.
