农业生物技术学报

作者：李晓霞, 王毅航, 曹平华, 谷佳楠, 苏甜甜, 徐志谦, 周臣, 张震, 栗颖华

单位：1 河南科技大学 动物科技学院,洛阳 471023; 2 河南省草食动物工程重点实验室,洛阳 471023; 3 河南省奶牛生产性能测定中心,郑州 450045

关键词：牛MⅡ,期卵母细胞,玻璃化温度(VTs),冷冻保护剂浓度(CPAs),拉曼光谱,体外发育能力,

基金：国家自然科学基金(31872354; 32372933); 河南省教育厅重点科研项目计划(24A230002); 河南科技大学大学生研究训练计划基金(2025451)

玻璃化冷冻是卵母细胞低温保存的常用方法,冷冻损伤和冷冻保护剂的毒性会造成卵母细胞结构受损和冷冻后发育能力差。液氦(liquid helium, LHe; -269 ℃)为冷源,可提高玻璃化冷冻速率,而高冷冻速率是保证卵母细胞玻璃化冷冻成功的关键因素。本研究利用激光光镊拉曼光谱(laser tweezer Raman spectroscopy, LTRS)技术无损诊断不同玻璃化温度(vitrification temperatures, VTs)和冷冻保护剂浓度(cryoprotective agent concentrations, CPAs)(17.5%乙二醇(ethylene glycol, EG)+17.5%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO), 20% EG+20% DMSO)对玻璃化冷冻后牛(Bos taurus) MⅡ期卵母细胞代谢指纹图谱的影响,并通过体外发育能力试验探究拉曼光谱检测卵母细胞质量的可行性。收集体外成熟培养后的MⅡ期卵母细胞随机分为5组：新鲜组(Fresh)、2种CPAs的液氦玻璃化冷冻组(LHe-EDS35和LHe-EDS40)、2种CPAs的液氮(liquid nitrogen, LN; -196 ℃)玻璃化冷冻组(LN-EDS35和LN-EDS40)。将新鲜组和4组玻璃化冷冻-解冻后的MⅡ期卵母细胞体外培养4 h后,收集其代谢液并检测其拉曼光谱变化,随后各实验组再经体外受精后评估其胚胎发育能力。结果表明,玻璃化冷冻后卵母细胞代谢液拉曼光谱出现明显变化,LHe-EDS35和LHe-EDS40组在862 cm-1 (酪氨酸)、1 631 cm-1 (酰胺Ⅰ的β折叠)和1 451 cm-1 (脂类)的特征峰强度含量显著低于LN-EDS35和LN-EDS40组(P<0.05),且LN-EDS35组玻璃化诱导卵母细胞蛋白质二级结构从α螺旋转变为β折叠形式。5组卵母细胞的体外发育试验表明,LHe-EDS35组卵母细胞体外受精后卵裂率、囊胚率均显著高于LN-EDS35、LN-EDS40和LHe-EDS40组(P<0.05)。综上表明,以液氦为冷源,在冷冻液添加17.5% EG和17.5% DMSO冷冻保护剂可在一定程度上降低玻璃化冷冻造成的损伤,显著提高玻璃化冷冻后MⅡ期卵母细胞的发育能力,有助于优化玻璃化冷冻体系。本研究为液氦高效玻璃化冷冻牛MⅡ期卵母细胞提供了理论依据。

来源：2026年第4期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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