بررسي تاثير شرايط هايپوكسي بر تكوين رويان هاي دوسلولي موش نژاد NMRI

The Effect of Hypoxia Condition on NMRI Mouse Two-cell Embryo Development

تكوين رويان در شرايط آزمايشگاهي، وابسته به پارامتر­هاي متعددي است كه از ميان آن­ها مي­توان به ميزان اكسيژن محيط كشت اشاره نمود. كشت رويان در شرايط محيطي با ميزان بالاي اكسيژن مي­تواند منجر به توليد گونه­هاي فعال اكسيژن شود و در نتيجه آسيب­هاي احتمالي را براي رويان به همراه داشته باشد. بررسي­هاي پيشين نشان داده است كه مرحله­ي پره­نوكلئوس مرحله ­اي حياتي در نمو رويان مي­باشد كه نسبت به ميزان اكسيژن محيط حساس است و با شروع كشت از مراحل بعدي ممكن است اين اثرات مخرب اكسيژن اتمسفري ناپديد ­شود. جهت بررسي دقيق­ تر اين موضوع، مطالعه حاضر كشت رويان­ها از مرحله ­ي دو سلولي تا مرحله­ي بلاستوسيست را مد نظر قرار داده است و كيفيت رويان­ها را در شرايط هايپوكسي (غلظت اكسيژن 5 درصد و اتمسفري (غلظت اكسيژن 20 درصد) با يكديگر مقايسه مي­كند. رويان­هاي دوسلولي پس از جمع­آوري، به صورت تصادفي در دو گروه هايپوكسي و اتمسفري تقسيم و تا مرحله­ي بلاستوسيست كشت داده شدند. تاثير غلظت متفاوت اكسيژن بر كيفيت رويان­ها با بررسي نرخ تشكيل بلاستوسيست، ميزان خروج رويان از زونا، تعداد كل سلول­ها، نسبت تعداد سلول­هاي توده­ي داخلي بلاستوسيست به تعداد كل سلول­ها و نرخ لانه­ گزيني پس از انتقال رويان ارزيابي گرديد. نتايج حاكي از افزايش معني­ دار (p<0/05) در نرخ تشكيل بلاستوسيست (78/81 به 73/05)، خروج از زونا (56/07 به 49/50) و نسبت توده ­ي سلولي داخلي به كل سلول­ها در رويان­ هاي گروه هايپوكسي در مقايسه با گروه كنترل (0/54 به 0/28) بود. همچنين نرخ لانه­ گزيني پس از انتقال رويان هايپوكسي (59/20) نسبت به گروه كنترل بهبود (p<0/05) يافت (29/50). برخلاف گزارشات پيشين اثرات مخرب اكسيژن موجب سركوب رشد رويان در تمامي مراحل نمو مي ­شود و براين نكته تاكيد مي­ كند كه شرايط هايپوكسي از نمو رويان بهتر حمايت مي­ كند.

Many factors can influence the quality of embryos produced in vitro. Oxygen concentration is one of these environment parameters, which its high level can induce the production of reactive oxygen species (ROS) causing detrimental effects on embryo. Pronuclear stage is the critical time of embryo development, affected by oxygen toxicity more than other stages, so that destructive impacts of oxygen may disappear when in vitro culture initiates from next stages. The present study was conducted to compare the effects of two-oxygen concentration, atmospheric (20% O2) and hypoxic (5% O2) on development of 2-cell embryos to the blastocyst stage. Two-cell embryos were divided randomly into 2 groups including hypoxic and atmospheric groups and were cultured to the blastocyst stage under mentioned conditions. Finally, the blastocysts quality was evaluated in terms of blastocyst formation, hatching rate, cell number and implantation rate after embryo transfer. The results showed a significant increase in the blastocyst formation, hatching and implantation rates in the hypoxic group compared to atmospheric one (P<0.05). Furthermore, total cell number and inner cell mass (ICM)/total cell number were improved in hypoxic group (P<0.05). Our results not only highlighted the fact that hypoxia condition can support embryo development better than atmospheric one, but also showed that contrary to the last reports, destructive effect of oxygen could affect the quality of mouse embryos during all developmental stages.