高氧培养环境对胚胎的可能影响
2026年07月06日
二、高氧培养环境对胚胎的可能影响
高氧培养体系并不符合胚胎在生理状态的需求。传统的单气培养箱20%的氧分压高于生理状态。高氧浓度可增加活性氧和氧自由基的产生,而高活性的氧自由基启动细胞内级联反应,导致胚胎各种程度的损伤和老化加速,如DNA碎片增加、基因表达的改变及细胞器和细胞膜功能受损,导致胚胎发育迟缓、胚胎碎片增加,及凋亡或流产等。
在猪卵母细胞的实验中,卵母细胞暴露于活性氧后会产生不可逆的DNA损伤。氧自由基的清道夫如过氧化物歧化酶可对抗活性氧的作用,将其加入冷冻和解冻液中从而改善解冻卵母细胞的存活率和受精率。活性氧是可能造成早期鼠胚2细胞阻滞的原因之一,并与卵裂异常和囊胚发育异常相关。(https://www.daowen.com)
另一方面,在低氧培养环境下,低氧可能激活胚胎细胞的低氧诱导因子转录家族,从而改善胚胎的发育和胚胎质量。
然而,由于材料的局限性,人类胚胎的相关基础实验研究较少。1988年,有研究检测了受精后2~3 d人类胚胎的耗氧量,有能量供应时为每小时(19.6±2.4)pmol/胚胎,而在去除外源性能量供应如丙酮酸时,耗氧量为每小时(16.85±4.3)pmol/胚胎,两者之间无显著差异。该研究结果显示人类胚胎的耗氧量较牛胚高2倍,较鼠胚高6倍,因此最理想的氧分压状态可能与种属也相关,动物实验的结果未必能完全反映人类胚胎的需求。