小鼠胚胎玻璃化冷冻对子代生长发育及神经系统发育影响的研究

Embryo cryopreservation can be used to preserve surplus embryos in the in vitro fertilization-embryo transfer (IVF-ET) cycles, it is the key technology in the field of assisted reproduction. Vitrification is used in clinic more and more widely due to its low cost and good effect. There is lack of enough research on the safety of the progeny generated from embryo vitrification. Our previous findings on embryo vitrification indicated that vitrification had certain effect on the expression of imprinted genes in embryos and placenta. Imprinted genes are associated with the growth and development and the nervous system. In our study, growth indexes and neural development indexes in the offsprings born from embryo vitrification were analyzed; altered expression of proteins in the brain tissue of the offspring mice by two-dimensional gel electrophoresis, mass spectrometry analysis and Western blotting technologies; the structural change in the brain tissue is observed by immunohistochemistry and electron microscope. The aim of our study is to provide the animal experimental data about the clinical safety of embryo vitrification.

胚胎冷冻可以保存体外受精-胚胎移植（IVF-ET）周期中的剩余胚胎，是辅助生殖领域的关键技术，玻璃化冷冻因其花费低、效果好的优点在临床上使用越来越广泛。关于胚胎玻璃化冷冻子代安全性问题目前尚缺乏充分研究。申请人前期研究发现胚胎玻璃化冷冻对胎鼠及胎盘印记基因表达有一定影响。印记基因与生长发育及神经系统发育有关，本研究拟对胚胎玻璃化冷冻后出生的子代小鼠生长发育指标及神经发育指标进行分析，通过蛋白质双向电泳、质谱分析及Western blotting等技术确定胚胎玻璃化冷冻引起子代小鼠脑组织中表达改变的蛋白，及其与生长发育及神经系统发育的关系；通过免疫组化及电子显微镜观察胚胎玻璃化冷冻引起的脑组织结构改变。为胚胎玻璃化冷冻临床应用安全性提供动物实验资料。

玻璃化冷冻是目前临床辅助生殖助孕中应用非常广泛的技术之一，本项目从其对子代生长发育及脑组织结构影响的角度进行了安全性的系统研究。本项目比较了自然受孕出生小鼠（对照组）、常规体外受精-胚胎移植受孕出生小鼠（IVF组）及胚胎玻璃化冷冻复苏后受孕出生小鼠（冷冻组）各组体重、生育能力及肢体力量，结果提示冷冻组小鼠体重高于对照组及IVF组，IVF组与对照组相比无差异；各组小鼠均可以通过合笼交配产生子代；前肢力量各组之间无差异。水迷宫试验比较上述各组小鼠的智力、学习能力及记忆力无明显差异。三组小鼠完成第一部分实验后颈椎离断法处死，提取脑组织蛋白；一部分进行进行蛋白双向电泳，比较上述各组小鼠脑组织中蛋白质组图谱的差异，寻找差异表达蛋白，最终确定23个差异蛋白，通过生物信息分析，大多数差异蛋白并不引起功能的改变。一部分进行免疫组化及电子显微镜观察，各组小鼠的脑组织结构并无明显改变。本研究提示胚胎玻璃化冷冻复苏小鼠学习记忆能力无影响，而会引起体重增加，这可能与前期研究发现的表观遗传改变有关，具体机制尚需要进一步研究证实。