Abstract
Russian The aim of the present study was to identify the inf luence of extra- (EOV) and intraovarian vitrif ication (IOV) on mitochondrial activity (MA) and chromatin state in porcine oocytes during maturation in vitro. During EOV porcine oocytes were exposed in cryoprotective solutions (CPS): CPS-1 - 0.7 M dimethyl sulfoxide (DMSO) + 0.9 M ethylene glycol (EG); CPS-2 - 1.4 M DMSO + 1.8 M EG; CPS-3 - 2.8 M DMSO + 3.6 M EG + 0.65 M trehalose. At IOV the ovarian fragments were exposed in CPS-1 - 7.5 % EG + 7.5 % DMSO, then in CPS-2 - 15 % EG, 15 % DMSO and 0.5 M sucrose. Straws with oocytes and ovarian fragments were plunged into LN2 and stored. For devitrif ication, the EOV oocytes were washed in solutions of 0.25, 0.19 and 0.125 M of trehalose, the IOV - in 0.5 and 0.25 М trehalose. Oocytes were cultured in NCSU-23 medium with 10 % f luid of follicles, follicular walls, hormones. 0.001 % of highly dispersed silica nanoparticles (ICP named after A.A. Chuyko of the NAS of Ukraine) were added to all media. The methods of fertilization and embryo culture are presented in the guidelines developed by us. MA and chromatin state were measured by MitoTracker Orange CMTMRos and the cytogenetic method. Signif icant differences in the level of oocytes with high-expanded cumulus between control and experimental vitrif ied groups (81 % versus 59 % and 52 %, respectively, p ≤ 0.001) were observed. The percentage of pyknotic cells in native oocytes was 19 %, EOV or IOV oocytes were 39 % and 49 %, respectively. After culture, the level of matured native oocytes was 86 %, 48 % EOV and 33 % IOV cells f inished the maturation ( p ≤ 0.001). Differences were also observed in the level of MA between groups treated by EOV and IOV (89.4 ± 7.5 μA and 149.2 ± 11.3 μA, respectively, p ≤ 0.05). For the f irst time, pre-implantation embryos were obtained from oocytes treated by IOV. Цель настоящей работы – идентификация влияния экстра- (ЭОВ) и интраовариальной витрификации (ИОВ) на митохондриальную активность (МА), состояния хроматина в ооцитах свиней в процессе созревания in vitro. При ЭОВ ооциты свиней обрабатывали растворами криопротекторов (КПР): КПР-1 – 0.7 M диметилсульфоксида (ДМСО) + 0.9 M этиленгликоля (ЭГ); КПР-2 – 1.4 M ДМСО + 1.8 M ЭГ; КПР-3 – 2.8 M ДМСО + 3.6 M ЭГ + 0.65 M трегалозы. При ИОВ фрагменты яичников опускали в КПР-1 – 7.5 % ЭГ + 7.5 % ДМСО, затем в КПР-2 – 15 % ЭГ, 15 % ДМСО и 0.5 М сахарозы. Пайеты с ооцитами и фрагменты яичников погружали и хранили в LN2. Для девитрификации ЭОВ ооциты экспонировали в 0.25, 0.19 и 0.125 М растворах трегалозы, ИОВ – в 0.5 и 0.25 М трегалозы. Ооциты культивировали в среде NCSU-23 с 10 % жидкости фолликулов, их стенками, гормонами. Все среды дополняли 0.001 % наночастиц высокодисперсного кремнезема (Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины, Украина). Режимы оплодотворения и культивирования эмбрионов представлены нами в методических рекомендациях. Митохондриальную активность и статус хроматина оценивали MitoTracker Orange CMTMRos и цитогенетическим методом. Выявлены достоверные различия в уровне ооцитов c высокоэкспандированным кумулюсом между контрольной и витрифицированными группами (81 % против 59 и 52 % соответственно, p ≤ 0.001). Доля пикнотических клеток у нативных ооцитов составила 19 %, у ЭОВ и ИОВ ооцитов – 39 и 49 % соответственно. Стадии ме- тафазы II достигли 86 % нативных ооцитов, и только 48 % ЭОВ и 33 % ИОВ ооцитов завершили созревание (р ≤ 0.001). Отмечена достоверная разница в МА между группами, подвергнутыми ИОВ и ЭОВ (89.4 ± 7.5 и 149.2 ± 11.3 мкА соответственно, р < 0.05). Впервые получены доимлантационные эмбрионы из ооцитов сви- ней, подвергнутых интраовариальной витрификации.