مقایسه روش‌های آزمایشگاهی IVF و Piezo-ICSI از نظر تکوین جنین در موش NMRI غیر همخون

شناسنامه علمی شماره

نویسندگان

عضو هیأت علمی موسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی

چکیده

برای انجام لقاح آزمایشگاهی IVF ، از 20 سرموش ماده نژاد غیرهمخون NMRI پس از ازدیاد تخمک گذاری، 435 اووسیت در محیط 2M حاوی 4 درصد BSA جمع آوری شد که 85 درصد (370=n) از آن ها در فاز MII بودند. تعداد 332 اووسیت در قطرک های محیط T6 حاوی 4 درصد BSA  در مجاورت اسپرم های اپیدیدیمی در انکوباتور قرارگرفتند. میزان لقاح  اووسیت ها 8/79 درصد (265=n) مشاهده و ثبت گردید که 5/27 درصد (73=n) از این سلول های لقاح یافته به مرحله جنینی مورولا، 8/20 درصد (55=n) به مرحله جنینی بلاستوسیت رسیدند برای انجام پیزو –ICSI (Piezo- ICSI)، نیز از 20 سر موش ماده نژاد NMRI سوپر اووله شده، استفاده شد. تعداد  355  اووسیت در محیط M2 حاوی 4 درصد BSA جمع آوری شدند. ارزیابی ها نشان داد 83 درصد (295=n) از اووسیت ها در فاز MII بودند. با استفاده از دستگاه میکرو انجکشن پیزو، اسپرم های اپیدیدیمی به داخل سیتوپلاسم 213 اووسیت فاز MII  تزریق و سپس اووسیت ها انکوبه شدند. مشاهدات نشان داد (133=n) 4/62 درصد از اووسیت ها پس از ریز تزریقی لقاح یافتند و 14 درصد (30=n) منحط شدند. 39 درصد (52=n) از سلول های لقاح یافته به مرحله مورولا، و 8/12 درصد (17=n) به مرحله بلاستوسیت در محیط آزمایشگاه رسیدند. در این مطالعه، میزان باروری سلول های جنسی، رشد و بقای جنین های تولید شده در محیط آزمایشگاه مورد ارزیابی قرار گرفت.  نتایج نشان می دهند که با استفاده از تکنیک لقاح آزمایشگاهی (IVF) در موش آزمایشگاهی غیرهمخون- متعارف در شرایط معمول، میزان لقاح آزمایشگاهی افزایش یافته و جنین های آزمایشگاهی با کیفیت وکمیت بهتری تولید می شوند ضمن آنکه روشی آسان تر و مقرون به صرفه تر از روش میکرواینجکشن پیزو -ICSI است. بطور کلی پیشنهاد می شود در انجام تحقیقات از موش آزمایشگاهی غیر همخون NMRI که در شرایط متعارف به آسانی قابل تکثیر و نگهداری می باشند، برای دریافت تخمک و تولید جنین در فناوری باروری یاری شده (TechnologyReproductionAssisted) استفاده گردد.

عنوان مقاله [English]

Comparison of two IVF and Piezo-ICSI experimental methods from standpoint of embryo development in outbred NMRI mouse

نویسندگان [English]

  • M.H Motedayen
  • F Todehdehghan
  • S Haghighi
Members of Scientific Board of Razi Vaccine and Serum Research Institute, Karaj Iran.
چکیده [English]

In order to do in vitro fertilization (IVF), 435 oocytes were collected from 20 super ovulated NMRI female mice, in M2 media with 4% BSA. 85% (n=370) of collected oocytes were in MII phase. Epididymal sperms were added to 332 oocytes in T6 media drops with 4% BSA and incubated. Fertilization rate was 79.8% (n=265) out of which 27.5% (n=73) grew to morula and 20.8% (n=55) achieved blastocyst stages.For Piezo- intracytoplasmic sperm injection (Piezo-ICSI), 20 super ovulated female mice were sacrificed and 355 oocytes were collected in M2 media with 4% BSA. 83% (n=295) of collected oocytes were in MII phase. Epididymal sperms were piezo-injected to cytoplasm of 213 MII oocytes and incubated. 62.4% (n=133) of injected oocytes were fertilized and 14% (n=30) degenerated. 39% (n=52) of fertilized cells grew to morula and 12.8% (n=17) to blastocyst stages embryos at laboratory conditions. In this study the fertilization rate of gametes, growth and survival rate of laboratory embryos were evaluated in vitro. Results show higher ertilization rate and the laboratory embryos with desirable quality and quantity were obtained by the use of IVF technique from conventional-outbreed laboratory mouse, that is economical and easy as compare to Piezo-ICSI. However, outbred laboratory NMRI mouse that can be easily bred and kept in conventional conditions is recommended for use in oocyte recovery and embryo production in assisted reproductive technology.

1-Aitken, R. J., Harkiss, D., Knox, W., Paterson, M. and. Irvine, D. S (1998) A novel signal transduction cascade in capacitating human spermatozoa characterized by a redox-regulated, cAMP-mediated induction of tyrosine phosphorylation. Journal of Cell Science, 111, 645-656. ##
 2- Anahita, V., Asilian, A., Khalesi F., Khodami, L. and Shahtalebi, M.A. (2005) Caffeine effect in treatment of Pezoriazis volgaris: Randomal clinical experimental work, Seasonal Journal of Skin Diseases, 181(6), 465-62.##
 3- Aparicio, N. J. (1979) Therapeutical use of pentoxiphylline in disturbed male fertility. Singapore Med. J. 20 (suppl 1): 43-51.##
4- Barlow, P., Puissant, F., Van der Zwalmen, P., Vandromme, J., Trigaux, P. and Leroy, F. (1992) In vitro fertilization, development and implantation after exposure of mature mouse oocyte to visible light. Mol. Reprod. Dev. 33(3), 297-302.##
5- Bavister, BD. (2002) Early history of in vitro fertilization. Reproduction, 124,181-96.##
6- Brackett, BG. and Oliphant, G (1975) Capacitation of rabbit spermatozoa in vitro. Biology of Reproduction, 12, 260-74##
7- De Lamirande, E., Leclerc, P. and Gagnon, C. (1997) Capacitation as a regulatory event that primes spermatozoa for the acrosome reaction and fertilization, Molecular Human Reproduction. 3(3), 175–94.##
8- Dinnyés, A., Dai, Y., Barber, M., Liu, L., Xu, J., Zhou, P. and Yang, X. (2001) Development of cloned embryos from adult rabbit fibroblasts: Effect of activation treatment and donor cell preparation. Biology of reproduction, 64, 257-263.##
9- Fornier,V., Leclerc, P., Cormier, N. and Bailey, J. (2003) Implication of calmodulin-dependent phosphodiesterase type 1 during bovine sperm capacitation. J. Androl. 24, 104–12.##
10- Gardner, D. A., Weissman, A., Howles, C. M. and Shoham, Z. (2001) Text book of Assisted Reproductive Techniques, Laboratory and Clinical Perspectives, 99,106, 223-32.##
11- Garty, NB, and Salomon, Y. (1987) Stimulation of partially purified adenylate cyclase from bull sperm by bicarbonate. FEBS Lett. 218,148–52.##
12- Hegele-Hartung, C., Schumacher, A. and Fischer, B. (1991) Effects of visible light and room temperature on the ultrastructure of preimplantation rabbit embryos: A time course study. Anat. Embryol. (Berl), 183(6),559-71.##
13- Heyman, Y. (1988) Timing of transplantation and success of pregnancy in mammals. Reprod. Nutr. Develop. 28(6B), 1773-80.##
14- Homonnai,  Z.T., Paz G., Sofer, A., Kraicer P. F. and Harell, A. (1976) Effect of caffeine on the motility, viability, oxygen consumption and glycolytic rate of ejaculated human normokinetic and hypokinetic spermatozoa. Int. J. Fertil. 21(3),162-70.##
15- http://math.hws.edu/javamath/ryan/ChiSquare.htm##
16- Khurana, N.K. and Niemann, H. (2000) Effects of oocyte quality, oxygen tension, embryo density, cumulus cells and energy substrates on cleavage and morula/blastocyst formation of bovine embryos. Theriogenology, 54(5), 741-56.##
17- Kusakabe, H., Szczygiel, M.A., Whittingham, D.G., and Yanagimachi, R. (2001) Maintenance of genetic integrity in frozen and freeze-dried mouse spermatozoa. Applied Biological Sciences, 98(24), 13501-6.##
18- Granot, I. and Dekel, N. (2001) Preparation and evaluation of oocytes for ICSI, P. 99-106. In textbook of assisted reproductive techniques, Laboratory and Clinical Perspectives. By Dunitz, M. ##
19- Khosla, S., Dean, W., Brown, D., Reik, W., and Feil, R. (2001) Culture of preimplantation mouse embryos affects fetal development and the expression of imprinted genes. Biology of Reproduction, 64, 918-926.##
20- Kimura, Y. and Yanagimachi, R. (1995) Intracytoplasmic sperm injection in the mouse. Biology of Reproduction, 52, 709-720. ##
21- Lane, M. and Gardner, DK. (1992) Effect of incubation volume and embryo   density on the development and viability of mouse embryos in vitro. Human Reproduction, 7(4): 558-562.##
22- Loutradis, D., Drakakis, P., Kallianidis, K., Sofikitis, N., Kallipolitis, G., Milingos, S., Makris, N. and Michalas, S. (2000) Biological factors in culture media affecting in vitro fertilization, pre implantation, embryo development and implantation. Annals of the New York Academy of Science, 900,325-335. ##
23- Sakkas, D. (2001) Evaluation of embryo quality: a strategy for sequential analysis of embryo development with the aim of single embryo transfer. P. 228-229 in Textbook of assisted reproductive techniques. By Martin, D.Z.,UK.##
24-Taketo, M., Schroede,r A. C., Mobraaten, L. E., Gunning, K. B., Hanten, G., Fox, R. R., Roderick, T. H., Stewart, C. L., Lilly, F. and Hansen, C. T. (1991) FVB/N: An inbred mouse strain preferable for transgenic analyses. Proc Natl Acad Sci U S A, 88(6): 2065–- 69.##
25- Tucker, KE. and Jansen, CAM. (2002) Really, just how important is the level of room lighting in the IVF laboratory on embryo development? Proceedings 2nd international workshop for embryologists. ##
26- Szczygiel, M.A., et al. (2002) Intracytoplasmic sperm injection is more efficient than in vitro fertilization for generating mouse embryo from cryopreserved spermatozoa. Biology of Reproduction 67, 1278-84.##
27- Yamano, S., Nakagawa, K., Nakasaka, H. and Aono, T. (2000) Fertilization failure and oocyte activation. J. Med. Invest., 47, 1-8. ##