【摘要】：背景：哺乳動(dòng)物精子染色質(zhì)高度凝聚因而對(duì)化學(xué)和物理性變化的抵抗性相對(duì)較大。本研究的目的是探索精子可以保持受精能力和支持胚胎發(fā)育并出生健康活體小鼠所能經(jīng)受熱處理的極限。并且對(duì)來源于熱處理精子的胚胎進(jìn)行表觀遺傳學(xué)修飾的檢測,判斷熱處理精子后早期胚胎的表觀遺傳學(xué)是否發(fā)生改變。并闡明熱處理精子后出現(xiàn)受精率低下,胚胎發(fā)育不良,囊胚形成率低下和種植率低的原因。 方法：將小鼠精子分別在50、65、80和95℃水浴中熱處理30min,隨后用卵胞漿內(nèi)單精子注射(ICSI)技術(shù)將精子注射入小鼠卵子,聯(lián)合氯化鍶人工激活卵子。對(duì)這些卵子的受精、胚胎發(fā)育和1-細(xì)胞期核型都做了觀察。使用免疫熒光染色技術(shù)評(píng)估起源于熱處理原核期胚胎表觀遺傳的修飾,包括DNA甲基化和組蛋白H3K4-三甲基化。同時(shí)應(yīng)用免疫熒光染色技術(shù)對(duì)起源于熱處理(65℃,30min)精子的各期胚胎的表觀遺傳學(xué)各個(gè)指標(biāo)包括DNA甲基化、組蛋白H4K12乙酰化、組蛋白H3K9-三甲基化、組蛋白H3K27-三甲基化進(jìn)行檢測。 結(jié)果：小鼠精子對(duì)卵子的激活能力對(duì)熱敏感。在不經(jīng)過人工卵子激活的情況下50-C熱處理的精子,20%仍然可以激活卵子；80℃熱處理的精子則失去了激活卵子能力。然而,如果卵子被人工激活,在80℃熱處理30min的精子仍然可以使之受精并產(chǎn)生后代,95℃熱處理的精子在ICSI之后失去染色質(zhì)解聚能力。一旦熱處理精子的核發(fā)育成為雄原核,雄原核將經(jīng)歷正常的DNA主動(dòng)去甲基化和組蛋白三甲基化。當(dāng)熱處理溫度從50℃升到95℃,染色體異常幾率從16.3%上升到100%。熱處理精子產(chǎn)生胚胎各個(gè)時(shí)期的DNA甲基化,組蛋白H4K12乙�；⒔M蛋白H3K9-三甲基化和來源于新鮮精子的胚胎一樣均出現(xiàn)在各個(gè)時(shí)期的動(dòng)態(tài)重塑,但兩組之間無明顯的差異,但是囊胚期出現(xiàn)組蛋白H3K27-三甲基化重塑異常。 結(jié)論：精子激活卵子的能力呈溫度依賴性,超過一定的溫度處理精子,精子的卵子激活能力喪失。在無人工卵子激活的情況下65℃,30min處理三十分鐘仍有少數(shù)精子保持受精能力。精子經(jīng)過人工激活可以挽救精子激活卵子能力,但是精子染色體完整性對(duì)溫度的敏感性呈溫度依賴性,高溫破壞精子的染色體的完整性。精子能忍受并且能產(chǎn)出后代的最高溫度是80℃。同時(shí)高溫處理精子產(chǎn)生胚胎出現(xiàn)組蛋白H3K27-三甲基化重塑異常。染色體完整性破壞和表觀遺傳學(xué)重塑缺陷是導(dǎo)致胚胎發(fā)育和種植率低下的原因。本研究結(jié)果可以為阻斷經(jīng)精子傳播HIV病毒提供全新的思路。
[Abstract]:Background: mammal sperm chromatin is highly condensed and therefore resistant to chemical and physical changes. The purpose of this study was to explore the limits to which sperm can maintain their ability to fertilize and support embryonic development and the ability of healthy live mice to undergo heat treatment. The epigenetic modification of embryos derived from heat-treated spermatozoa was carried out to determine whether the epigenetics of early embryos changed after heat-treated spermatozoa. The causes of low fertilizing rate, poor embryo development, low blastocyst formation rate and low implantation rate after heat treatment of spermatozoa were clarified. Methods: the mouse spermatozoa were heat-treated in water bath at 50 鈩，

本文編號(hào)：2485701