老鼠:一个有趣的模型来研究在哺乳动物卵母细胞减数分裂

在大多数哺乳动物物种,卵母细胞减数分裂需要很长时间,经过几个停止/渠道产生雌配子(1- - - - - -3]。卵泡中的卵母细胞通常在第一次减数分裂前期的双线期阶段逮捕了很长一段时间。减数分裂恢复的双线期卵泡卵母细胞发生后垂体促性腺激素激增。卵母细胞,然后进行中期i (m i阶段)中期ii (M-II阶段)就在排卵之前在一些哺乳动物物种。减数分裂恢复从diploete逮捕M-II逮捕是一个非常重要的时期,因为卵泡卵母细胞在此期间完成减数分裂能力。M-II逮捕是一种生理逮捕在排卵期前的卵母细胞和退出M-II逮捕通常发生由于精子触发的时候受精在大多数哺乳动物物种,包括人类。在过去的二十年里进行的研究显示,老鼠是一个有趣的和奇特的动物模型在哺乳动物中分析减数分裂细胞周期调控在排卵后卵泡中的卵母细胞甚至[3,4]。

在鼠卵母细胞减数分裂细胞周期开始在胎儿生命和首次被逮捕在前期i的双线期阶段,可以由胚泡的存在(问)内的卵泡卵母细胞(1,4,5]。双线期的逮捕是最长的阶段大鼠卵母细胞,并可能持续几个月到几年的时间在滤泡微环境6- - - - - -9]。在青春期的时候,垂体促性腺激素激增引发恢复减数分裂的双线期被捕,这是形态学特征是胚泡崩溃(GVBD) [1]。这些卵母细胞进一步逮捕在m i阶段很短的时间(几小时)1]。卵母细胞纺锤体的组织,我阶段导致中期板的形成开始挤压第一极体(PB-I) [3,10,11]。完整的释放PB-I导致二倍体卵母细胞转化为单倍体蛋前排卵。排卵的新鲜鸡蛋被逮捕在减数分裂的细胞周期的M-II阶段拥有PB-I [3,10- - - - - -16]。这些M-II逮捕成功受精的鸡蛋是正确的选择在活的有机体内以及在体外在一些哺乳动物包括人类[17]。

老鼠是一种有趣的动物模型来研究在卵母细胞减数分裂的细胞周期,因为两个特点(3]。第一个奇特的原因是diplotene-arrested卵母细胞自发恢复减数分裂如果隔绝卵巢卵泡培养下在体外长时间的条件(1,3,4),但他们无法挤出PB-I被捕并保持在减数分裂的细胞周期的m i阶段在体外培养条件(1,3,6,18]。第二个奇特的原因包括自发的独特功能退出M-II逮捕在排卵鸡蛋3,10,11,13- - - - - -16,19- - - - - -24]。最近的研究表明,排卵M-II被捕鼠鸡蛋不等待受精和起始的挤压第二极体(PB-II)已被观察到在活的有机体内以及下在体外文化条件。这是一个非典型条件甚至新鲜鸡蛋自发排卵退出M-II逮捕,所谓的自发流产卵子激活(海)3,13- - - - - -15,21,22,25]。虽然开始挤压PB-II发生但它从来没有得到完全挤压(3,13- - - - - -15,22,25]。减数分裂的状态这些鸡蛋表明,分散在整个染色体细胞质,无法形成中期板和进一步逮捕metaphase-III (M-III)像阶段没有形成pronuclei [13,14,22]。这些鸡蛋质量恶化,不能用于受精在活的有机体内或在一些辅助生殖技术(艺术)项目在体外(17]。由于损耗的三磷酸腺苷三磷酸腺苷,这些鸡蛋进行细胞凋亡导致损害生殖的结果在活的有机体内以及在体外。由于流产,这是非常具有挑战性的克隆一只老鼠体细胞核移植后协议(2,10]。

我们实验室的研究以大鼠为实验模型探讨了可能的原因自发退出双线期以及M-II逮捕。报告显示,当双线期逮捕卵子从卵巢和培养在体外水平的条件下,他们遇到减少循环3 ',5 '一磷酸腺苷(营)和一代的反应氧气氢等物种(ROS)过氧化(H₂O₂),导致氧化应激(OS)在卵母细胞(26- - - - - -30.]。操作系统调节线粒体胞质膜电位(MMP),增加免费的钙(Ca^{2 +})水平,触发成熟促进因子(强积金)不稳定,导致自发恢复减数分裂的双线期逮捕[3,30.- - - - - -33]。这些卵母细胞尽管恢复减数分裂的双线期阶段,但从来没有挤出PB-I下在体外文化条件。他们仍然在我被捕阶段,由于能源资源的枯竭导致诱导卵母细胞凋亡的一代的操作系统(10]。

我逮捕没有被报道在老鼠在活的有机体内条件和卵母细胞通过释放PB-II转化成鸡蛋。然而,研究表明,新鲜鸡蛋排卵立即体验postovulatory老化两种在活的有机体内以及在体外条件,导致自发恢复减数分裂(13,14,22]。Postovulatory老化在活的有机体内以及在体外条件导致生成活性氧等分子变化导致年龄OS鸡蛋。操作系统调节MMP从而增加Ca^{2 +}水平(32,34,35]。这些变化引发不稳定的强积金导致自发退出M-II逮捕和进一步恶化通过诱导细胞凋亡(蛋质量2- - - - - -4,13- - - - - -16,32]。

因此,老鼠可以被视为有趣的模型由于我逮捕在离体培养条件下,流产的体内和体外。这些独特的特性导致卵母细胞/鸡蛋质量低劣,不适合体内受精以及各种艺术项目。这些特点使大鼠卵母细胞/鸡蛋有趣的细胞模型研究减数分裂细胞周期进展从双线期逮捕M-II逮捕,一段决定的成就成功受精所需减数分裂能力,早期胚胎发育和生殖的结果。还需要进一步的研究来探索的根本原因可以负责这些特性在鼠卵母细胞减数分裂。

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