[发明专利]藏红花素在提高猪卵母细胞抗氧化能力及卵裂率中的应用

说明书

本发明公开了藏红花素在提高猪卵母细胞抗氧化能力及卵裂率中的应用。在卵母细胞体外成熟培养液中添加300～500ug/mL，特别是400ug/mL的藏红花素可以提高成熟率和卵裂率，减少细胞内ROS浓度和提高GSH浓度，以及提高抗氧化基因的mRNA表达量，这对猪体外胚胎培养是有意义的，并且卵母细胞质量和卵裂率需要进一步提高。

技术领域

本发明涉及猪的体外胚胎繁殖技术，具体为藏红花素在提高猪卵母细胞抗氧化能力及卵裂率中的应用。

背景技术

提高猪的体外胚胎生产效率是对当今科学领域来说非常重要的，由于猪对于异种移植和胚胎干细胞研究模型具有很高的医学价值(Telugu et al.,2011)，因此，提高体外胚胎生产效率受到广泛的关注。然而，由于卵母细胞体外成熟系统不够完善等许多外界因素导致体外获得胚胎的效率低于体内，从而影响成熟后的卵母细胞质量(Seo-jin Park etal.,2017)。所以全世界很多实验室采用添加微量元素到体外培养基的方式来试图改善卵母细胞的质量(Kim E et al.,2015)。

卵母细胞在体外成熟培养中质量受到影响的一个重大因素是氧化应激(oxidative stress)。来自外部的高氧气浓度使卵母细胞产生活性氧(ROS)，在体外环境中相比体内环境更容易受到活性氧的干扰，随着细胞中活性氧浓度的增加导致脂质、蛋白质和DNA受损，最终导致细胞死亡(A.Rodriguez-Rodriguez et al.,2014)。这可能也导致了胚胎的受损及阻止早期胚胎发育。因此，在卵母细胞体外培养基中添加如β-巯基乙醇、半胱氨酸等物质可以保护细胞从不利因素带来的受损(Nakamura BN et al.,2011)。

藏红花素(crocin)是植物番红花属栽培的干燥的暗红色柱头，是水溶性的类胡萝卜素，具有口服的优点(Naess et al.,2006)。研究者们对其特殊药理性质的研究发现了它们的抗氧化和抗肿瘤作用(Gholamnezhad Z et al.,2013)。Crocin是一种类胡萝卜素，类胡萝卜素可以抵抗ROS和大分子带来的氧化应激而保护细胞(Alaluf S et al.,2002)。Crocin中的单/二糖基烯酯这些类胡萝卜素可以清除自由基，尤其是超氧化物阴离子，所以它们可能从氧化应激中保护细胞(Bors W et al.,1982)。谷胱甘肽(GSH)被报道为提供细胞从氧化应激的毒性环境中起到很重要的保护作用，尤其是在高氧气浓度中。随后，卵母细胞中GSH浓度提高引起体外受精后提高猪卵母细胞和雄性原核的形成(Nguyen VL et al.,2009)。如今，在医学领域中crocin广泛用于研究抑制癌细胞的增值、炎症性疾病和自身免疫性疾病等(Hoshyar R et al.,2016)。

发明内容

本发明的目的在于添加藏红花素提高猪卵母细胞抗氧化能力及卵裂率中的应用。

虽然研究人员一直试图提高卵母细胞的体外成熟率，但是还是低于体内成熟率，这导致了体外受精率和囊胚率低(Gil MA et al.,2010)。卵母细胞的成熟质量对于胚胎的早期发育非常关键，所以卵母细胞体外成熟系统对于体外受精至关重要。

ROS是在细胞内氧化还原过程中产生的，并且在高浓度ROS时破坏细胞内的细胞器以及结构，所以在卵母细胞内氧化应激是评估卵母细胞质量的重要参数(Jeon Y et al.,2014)。卵母细胞内GSH浓度也是评估卵母细胞成熟质量的重要参数，GSH参与细胞内多种过程，包括从氧化应激中保护细胞和调节细胞内氧化还原代谢(Luberda Z et al.,2005)。Crocin是一种类胡萝卜素，强有力的抗氧化剂，在不同的体内器官研究中发现crocin可以抵制从自由基和氧化应激带来的不利影响(Bandegi AR et al.,2014)。在本次试验中，我们检测成熟卵母细胞内的ROS和GSH浓度，以及体外成熟率、卵裂率和抗氧化基因的mRNA表达量。我们的试验结果表明添加crocin可以提高卵母细胞内GSH浓度并且清除ROS，抗氧化基因的mRNA表达量也明显提高。