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牛卵母细胞体外成熟是体外获得牛胚胎的重要一步,而体外成熟环境因素(如活性氧)制约着牛卵母细胞成熟的质量。虎杖苷(Polydatin,PD)是植物虎杖的提取物,也称为白藜芦醇苷,是白藜芦醇与葡萄糖的结合物。虎杖苷具有抗氧化能力和保护线粒体的作用。目前,虎杖苷对卵母细胞体外成熟的研究鲜有报道。本研究探讨了虎杖苷对牛卵母细胞体外成熟的影响,为进一步优化卵母细胞体外成熟培养体系提供一定的理论基础。具体研究结果如下:1.探讨了不同浓度的虎杖苷对牛卵母细胞体外成熟影响。在牛卵母细胞体外成熟液中添加不同浓度(0、0.5、1.0、2.0μumol/L)的PD,观察牛卵母细胞成熟效果。结果发现,与对照组(0 μmol/L)相比,各处理组(0.5、1.0、2.0μumol/L)PD显著提高第一极体率(P<0.05)。将各组卵母细胞进行体外受精(IVF),结果显示,胚胎分裂率差异不显著(P>0.05),而1.0 μmol/LPD处理组与对照组相比囊胚率显著提高(32.17±2.50%vs 24.01±2.27%,P<0.05)。与对照组相比,1.0、2.0 μmol/LPD处理组显著增加了囊胚期的细胞数(101.5±3.41%vs 94.7士1.78%,100.67±0.57%vs 94.7±1.78%,P<0.05),以上结果显示,1.0μmol/LPD为添加到成熟液的最佳浓度。2.探讨了虎杖苷提高牛卵母细胞体外成熟质量的作用机制。(1)1.0μumol/L PD显著降低了牛成熟卵母细胞活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平(29.95±1.53 vs 35.18±1.01,p<0.05)(2)荧光定量结果显示,1.00μmol/LPD显著提高了卵母细胞内GPX4、SOD1基因的表达水平(P<0.01)。(3)1.0 μmol/LPD显著提高卵母细胞内总谷胱甘肽的量(3.365±0.21 vs 2.172±0.14 pmol/oocyte,P<0.01)。3.探讨了虎杖苷对牛卵母细胞线粒体的影响。(1)1.0 μmol/LPD显著提高了牛成熟卵母细胞线粒体均匀分布率(70.39±0.34%vs 63.32±0.28%,P<0.01)。(2)1.00μmol/LPD显著提高了牛成熟卵母细胞内ATP水平(0.4793±0.037μmol/L vs 0.3603±0.032 μmol/L,P<0.05)。(3)1.0 μmol/L PD处理组与对照组卵母细胞线粒体膜电位没有显著差异(2.075±0.10 vs 1.675±0.16),(P>0.05)。(4)荧光定量结果显示,1.00μmol/LPD 显著提高SIRT1、TFAM、PGC-1α基因的表达水平(P<0.01)。以上结果表明,在体外成熟培养液中添加1.0 μmol/L虎杖苷有利于牛卵母细胞的体外成熟效果及其随后早期胚胎的发育。1.0 μuml/L虎杖苷降低细胞内的ROS水平,提高了细胞内的抗氧化能力,增强了线粒体的功能,从而促进卵母细胞体外成熟的质量。