老龄妇女和雌性动物生育力下降的原因和机制一直是许多研究及争议的主题，由减数分裂错误引起的卵母细胞质量下降被认为是与衰老相关生育力下降的主要原因之一。生发泡（GV）移植是最近几年才建立起来的一种技术。通过GV移植可以研究细胞周期调控、成熟及受精时细胞核与细胞质之间的相互作用。由于可以在不同质量和年龄的卵母细胞之间进行GV互换，人们期望应用GV移植来解决卵母细胞成熟时呈现的遗传或发育异常即老龄妇女卵母细胞非整倍体性的增加。此外，细胞质的多少对卵母细胞成熟和早期胚胎发育的影响也引起了人们的注意。本实验以昆明白小鼠作为研究母体年龄效应的动物模型，比较了不同年龄段小鼠卵母细胞的数量、质量及体外发育能力等，以探讨与衰老相关生育力下降的机制。同时，在年轻小鼠的GV期卵母细胞与不同年龄段小鼠的GV期卵母细胞之间进行GV互换，以探讨细胞核与细胞质调控减数分裂的机制以及减数分裂错误与卵母细胞衰老相关变化的关系。通过去除不同量的细胞质，制备出4／5、3／4、2／3、1／2、1／3、1／4、和1／5体积的GV期卵母细胞，以研究改变GV期卵母细胞核质比对其成熟能力、早期胚胎发育能力、减数分裂等的影响。结果如下： 随着衰老，昆明白小鼠产出的幼仔数明显下降，其分娩日期也延迟。昆明白小鼠呈现与衰老相关的卵母细胞库减少，表现在由老龄小鼠收集到的GV期卵母细胞和MⅡ期卵母细胞数明显减少及卵巢组织切片中显示的卵泡数明显减少。昆明白小鼠呈现与衰老相关的卵母细胞质量下降，表现在老龄小鼠MⅡ期卵母细胞发生染色单体提前分离、纺锤体紊乱和／或染色体排列异常的数量明显增加。老龄小鼠GV期卵母细胞能正常体外成熟；老龄小鼠MⅡ期卵母细胞经体外受精后形成原核期胚、2-细胞期胚和囊胚的比率与年轻小鼠比较无显著差异，但原核形成时间延迟1小时；在老龄小鼠卵母细胞，注射牛精子抽提物或Sr²⁺处理时所诱发的Ca²⁺振荡以及在减数分裂成熟及早期胚胎中的PKCα分布未发生改变。6-8周龄小鼠GV期卵母细胞分别与6-8周龄、3月龄、6月龄、9月龄和12月龄小鼠GV期卵母细胞进行GV互换所形成的9种GV-胞质体复合体的融合率和9种重组卵母细胞的成熟率并不因小鼠年龄的增长而有所改变。不同年龄段小鼠进行GV互换所形成的9种重组卵母细胞，在经人工活化或体外受精后，形成原核期胚和2-细胞期胚的比率并不因不同年龄小鼠卵母细胞所带来的细胞质或细胞核的改变而受到影响。在年轻小鼠卵母细胞之间以及年轻小鼠与老龄小鼠卵母细胞之间GV互换后的重组卵母细胞表现出正常的牛精子抽提物或Sr²⁺诱发的Ca²⁺振荡，以及在减数分裂成熟和早期胚胎中表现出正常的PKCα分布。在年轻小鼠卵母细胞之间GV互换后的重组卵母细胞表现出正常的减数分裂；由老龄小鼠卵母细胞的GV与年轻小鼠去GV的卵母细胞重组成的卵母细胞与对照老龄小鼠的卵母细胞一样，呈现高比率的染色单体分离、纺锤体紊乱和／或染色体排列异常；而由年轻小鼠卵母细胞的GV与老龄小鼠去GV的卵母细胞重组成的卵母细胞与对照年轻小鼠的卵母细胞一样，显示正常的减数分裂。细胞质体积减小一半以上时，卵母细胞GVBD的时间进程延长，成熟率明显下降，一定的细胞质体积对卵母细胞正常的成熟是必需的。不同核质比的卵母细胞一旦成熟后，就具备了经 东北农业大学农学博士学位论文一体外受精或孤雌活化发育至原核期胚的能力，这种能力不受细胞质体积减小的影响；但细胞质体积减小到一半以上时则影响了发育至2一细胞期胚的能力。不同核质比的卵母细胞一旦成熟后，细胞质体积的减小不影响Sr’”引发的Ca’“振荡模式。由不同校质比GV期卵母细胞成熟后的 Mll期卵母细胞以及发育成的原核期胚和 2一细胞期胚中 PKC Q的分布并不受细胞质减少的影响。细胞质体积减小一半以上时影响了卵母细胞染色体的正常分离，细胞质体积的减小影响了纺锤体的长度、结构以及染色体的排列。 本研究结果表明：（）昆明白小鼠与衰老相关的生育力下降是其卵母细胞数量减少和质量下降的综合结果；（2）年轻小鼠卵母细胞细胞质不能纠正老龄小鼠GV的减数分裂错误，老龄小鼠卵母细胞细胞质也不诱导年轻小鼠的GV发生减数分裂错误，老龄小鼠卵母细胞减数分裂异常很可能与细胞核或染色体及其相关因素有关；（3）关键的核质比对卵母细胞正常的成熟、减数分裂染色体分离及2一细胞期胚的发育是绝对必需的。