海藻糖在輔助生殖技術(shù)種的運用

本期AVT小編帶來海藻糖在輔助生殖技術(shù)上如何發(fā)揮作用。說起海藻糖的作用原理，在高溫、高寒、高滲透壓及干燥、脫水、冷凍時等惡劣環(huán)境條件下，海藻糖在細胞表面能形成保護膜，有效地保護蛋白質(zhì)分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特征。目前海藻糖已用于多種生物細胞研究，如：紅細胞、血小板及生殖細胞等的離體長期保存，且均表現(xiàn)出較好的功能。卵母細胞冷凍成為一種很好的輔助生殖技術(shù)，可以繞過一些道德、倫理和宗教等在冷凍胚胎方面的限制。

但目前卵母細胞的冷凍技術(shù)尚不完善，尚處于嘗試摸索階段。海藻糖的發(fā)現(xiàn)為低溫保存卵母細胞提供可利用的價值，其作為冷凍保護劑對卵母細胞進行玻璃化冷凍成為新的冷凍技術(shù)方法。

輔助生殖技術(shù)--卵母細胞冷凍的現(xiàn)狀

卵母細胞冷凍的成功依賴于影響卵母細胞冷凍后復蘇的形態(tài)學和生理上的因素。人類卵母細胞，對超低溫非常敏感，因為其體積及生理方面的因素,在細胞內(nèi)冰晶形成過程中，很容易遭受死亡或亞死亡性損傷。重要的生理因素是細胞在冷凍過程中冰晶形成導致的細胞膜或細胞器破裂,但適當?shù)募毎撍勺柚惯@種情況，因此減少細胞內(nèi)的水分可減輕冷凍過程對細胞的損傷。脫水的過程受平衡液及冷凍液的濃度影響，在細胞脫水時兩者比例合適,可減少冰晶造成的損傷、滲透壓改變造成的損傷、細胞骨架和染色體的改變等，最終細胞在經(jīng)歷冷凍過程后存活[1]。

對冷凍保護劑的研究一直未間斷過。冷凍保護劑是一種合理的鹽類緩沖液,似乎可減少高鹽對細胞的損害。冷凍保護劑包括:滲透性保護劑,如丙二醇(propanediol ,PROH)、乙二醇(ethylene glycol，EG)、二甲亞砜( dimethyl sulfoxide , DMSO)等;非滲透性保護劑,如蔗糖、海藻糖、聚乙二醇等。聯(lián)合使用玻璃化冷凍保護劑可降低毒性，提高保護作用。如Gautam等[2]采用玻璃化冷凍及慢速冷凍牛卵細胞時發(fā)現(xiàn),EG和DMSO混合物是一種有效冷凍保護劑，使用這種冷凍保護劑可提高卵細胞存活率、卵裂率及囊胚形成率,玻璃化冷凍程序配合合理冷凍保護劑更適宜卵母細胞冷凍。玻璃化冷凍的基本原理是高濃度冷凍保護劑經(jīng)急速降溫后,由液態(tài)轉(zhuǎn)化為外形類似玻璃化的非晶體化固體狀態(tài)。由于冷卻諫度很快，以至干在低溫形成透明的玻璃狀周體時沒有冰晶形成,保留細胞內(nèi)外液體正常的分子和離子分布。適宜的冷凍保護液是目前玻璃化冷凍卵母細胞的焦點，而海藻糖在此方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢并逐漸得到重視。

輔助生殖技術(shù)--海藻糖在輔助生殖技術(shù)上如何發(fā)揮作用

海藻糖是由兩個葡萄糖分子以a,a,111-糖苷鍵構(gòu)成非還原性糖,自身性質(zhì)非常穩(wěn)定，在體內(nèi)可被酶水解成為葡萄糖而利用。海藻糖對生物體具有神奇的保護作用,因海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及干燥、脫水、冷凍時等惡劣環(huán)境條件下能在細胞表面形成的保護膜,有效保護蛋白質(zhì)分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特征。許多對外界惡劣環(huán)境表現(xiàn)出非凡耐受力的物種,都與其體內(nèi)存在大量海藻糖有直接關(guān)系。而蔗糖、葡萄糖等其他糖類均不具備這一功能。多項實驗數(shù)據(jù)表明，海藻糖是生物大分子非特異性的天然保護劑，其在生物領(lǐng)域特別是卵母細胞的玻璃化冷凍方面有更加廣fan的應(yīng)用前景。進-步尋找有效且安全的海藻糖載入卵母細胞內(nèi)的方法,在聯(lián)合其他滲透性保護劑的基礎(chǔ)上利用海藻糖特殊的功能對卵母細胞冷凍保存,探索到一種更適合于冷凍卵母細胞的方法,為人類輔助生殖技術(shù)的發(fā)展提供動力。