Влияние количества повторяющихся процедур OPU на эффективность получения in vitro эмбрионов у ярославской породы крупного рогатого скота

Технологию получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP) с использованием яйцеклеток, выделен­ных посредством трансвагинальной пункции фолликулов коров (ovum-pick-up, OPU) широко применяют для разведения и сохранения ценных генотипов крупного рогатого скота (КРС). Цель исследований состояла в изучении влияния числа по­следовательных серий OPU на эффективность IVP-технологии, в частности на количество и качество, выделенных ооцитов, а также на их компетенцию к последующему эмбриональному развитию in vitro. Донорами ооцитов были половозрелые телки ярославской породы с естественным половым циклом. OPU выполняли два раза в неделю. Проводили 5 последовательных серий OPU с участием в каждой серии 6 доноров. Количество аспирированных фолликулов и выделенных из них ооцитов, а также процент извлечения ооцитов за одну сессию OPU между сериями не различались и варьировали соответственно от 7,5 до 10,5 фолликулов, от 3,5 до 4,9 ооцитов и от 38 до 52 %. С 3-й серии OPU тем не менее наблюдали повышение доли ооци­тов плохого качества, по сравнению с первыми двумя сериями, и снижение доли ооцитов, пригодных для культивирования (р<0,05). Обнаружена зависимость доли развития созревших и оплодотворенных in vitro ооцитов до стадии бластоцисты от серии OPU. В 1-й и 2-й сериях величины этого показателя были одинаково высокими и составляли 50,9 ± 5,8 % и 47,1 ± 3,7 % соответственно. В 3-й серии он снижался до 27,0 ± 7,0 % (соответственно р<0,01 и р < 0,05), в 4-й и 5-й до 16,9 ± 6,0 и 16,2 ± 6,9 % (р < 0,01) соответственно. Увеличение длительности периода проведения OPU приводит к снижению эффективности IVP-технологии у телок ярославской породы.

1. Mapletoft R. J. History and perspectives on bovine embryo transfer // Anim. Reprod. 2013. Vol. 10. No. 3. P. 168–173.

2. Sirard M. A. 40 years of bovine IVF in the new genomic selection context // Reproduction. 2018. Vol. 156. No. 1. P. R1–R7. URL: https://rep.bioscientifica.com/view/journals/rep/156/1/REP-18-0008.xml (дата обращения: 15.09.2023). doi: 10.1530/REP-18-0008.

3. Transvaginal ultrasound guided Ovum Pick-up (OPU) in cattle / M. Qi, Y. Yao, H. Ma, et al. // J. Biomim. Biomater. Tissue. Eng. 2013. Vol. 18. Article 118. URL: https://www.omicsonline.org/open-access/mir-is-associated-with-er-expression-gastric-carcinoma-of-xenografted-model-1662-100X.1000118.php?aid=20582 (дата обращения: 15.09.2023). doi: 10.4172/1662-100X.1000118.

4. Boni R. Ovum pick-up in cattle: A 25 years retrospective analysis // Anim. Reprod. 2012. Vol. 9. No. 3. P. 362–369.

5. Viana J. 2019 Statistics of embryo production and transfer in domestic farm animals // Embryo Technology Newsletter. 2020. Vol. 38. No. 4. P. 7–26.

6. Viana J. 2021 Statistics of embryo production and transfer in domestic farm animals // Embryo Technology Newsletter. 2022. Vol. 38. No. 4. P. 22–40.

7. Review: Recent advances in bovine in vitro embryo production: reproductive biotechnology history and methods / L. B. Ferre, M. E. Kjelland, L. B. Strobech, et al. // Animal. 2020. Vol. 14. No. 5. P. 991–1004. doi: 10.1017/S1751731119002775.

8. Sanches B. V., Zangirolamo A. F., Seneda M. M. Intensive use of IVF by large-scale dairy programs // Anim. Reprod. 2019. Vol. 16. No. 3. P. 394–401. doi: 10.21451/1984-3143-AR2019-0058.

9. Baldassarre H., Bordignon V. Laparoscopic ovum pick-up for in vitro embryo production from dairy bovine and buffalo calves // Anim. Reprod. 2018. Vol. 15. No. 3. P. 191–196. doi: 10.21451/1984-3143-AR2018-0057.

10. Oocyte selection for in vitro embryo production in bovine species: noninvasive approaches for new challenges of oocyte competence / L. Aguila, F. Treulen, J. Therrien, et al. // Animals. 2020. Vol. 10. No. 12. Article 2196. URL: https://www.mdpi.com/2076-2615/10/12/2196 (дата обращения: 15.09.2023). doi: 10.3390/ani10122196.

11. Ashry M., Smith G. W. Application of embryo transfer using in vitro produced embryos: intrinsic factors affecting efficiency // Cattle Pract. 2015. Vol. 23. Pt. 1. P. 1–8. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7773171/ (дата обращения: 15.09.2023).

12. Recent progress in bovine in vitro-derived embryo cryotolerance: impact of in vitro culture systems, advances in cryopreservation and future considerations / L. B. Ferre, M. E. Kjelland, A. M. Taiyeb, et al. // Reprod. Domest. Anim. 2020. Vol. 55. No. 6. P. 659–676. doi: 10.1111/rda.13667.

13. Embryo competence and cryosurvival: Molecular and cellular features / T. V. Marsico, J. de Camargo, R. S. Valente, et al. // Anim. Reprod. 2019. Vol. 16. No. 3. P. 423–439. doi: 10.21451/1984-3143-AR2019-0072.

14. Factors that interfere with oocyte quality for in vitro production of cattle embryos: effects of different developmental & reproductive stages / P. S. Baruselli, E. O. S. Batista, L. M. Vieira, et al. // Anim. Reprod. 2016. Vol. 13. No. 3. P. 264–272. doi: 10.21451/1984-3143-AR861.

15. Beef donor cows with high number of retrieved COC produce more in vitro embryos compared with cows with low number of COC after repeated ovum pick-up sessions / F. M. Monteiro, E. O. S. Batista, L. M. Vieira, et al. // Theriogenology. 2017. Vol. 90. P. 54–58. doi: 10.1016/j.theriogenology.2016.11.002.

16. Number of oocytes retrieved per donor during OPU and its relationship with in vitro embryo production and field fertility following embryo transfer / Y. F. Watanabe, A. H. De Souza, R. D. Mingoti, et al. // Anim. Reprod. 2017. Vol. 14. No. 3. P. 635–644. doi: 10.21451/1984-3143-AR1008.

17. Large-scale in vitro embryo production and pregnancy rates from Bos taurus, Bos indicus, and indicus-taurus dairy cows using sexed sperm / J. H. F. Pontes, K. C. F. Silva, A. C. Basso, et al. // Theriogenology. 2010. Vol. 74. No. 8. P. 1349–1355. doi: 10.1016/j.theriogenology.2010.06.004.

18. Effect of cow age on the in vitro developmental competence of oocytes obtained after FSH stimulation and coasting treatments / D. A. Landry, A. M. Bellefleur, R. Labrecque, et al. // Theriogenology. 2016. Vol. 86. No. 5. P. 1240–1246. doi: 10.1016/j.theriogenology.2016.04.064.

19. Developmental competence of bovine oocytes: effects of follicle size and the phase of follicular wave on in vitro em­bryo production / M. Machatkova, K. Krausova, E. Jokesova, et al. // Theriogenology. 2004. Vol. 61. No. 2-3. P. 329–335. doi: 10.1016/s0093-691x(03)00216-4.

20. Manipulation of follicle development to ensure optimal oocyte quality and conception rates in cattle / P. S. Baruselli, M. F. Sa Filho, R. M. Ferreira, et al. // Reprod. Domest. Anim. 2012. Vol. 47. No. S4. P. 134–141. doi: 10.1111/j.1439-0531.2012.02067.x.

21. Improvement of bovine in vitro embryo production by ovarian follicular wave syn-chronization prior to ovum pick-up / F. L. B. Cavalieri, F. Morotti, M. M. Seneda, et al. // Theriogenology. 2018. Vol. 117. P. 57–60. doi: 10.1016/j.theriogenol­ogy.2017.11.026.

22. Effect of FSH treatment on cumulus oocyte complex recovery by ovum pick up and in vitro embryo production in beef donor cows / F. L. Ongaratto, A. V. Cedeno, P. Rodriguez-Villamil, et al. // Anim. Reprod. Sci. 2020. Vol. 214. Article 106274. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S037843201930572X?via%3Dihub (дата обращения: 15.09.2023). doi: 10.1016/j.anireprosci.2020.106274.

23. Effect of days post-partum, breed and ovum pick-up scheme on bovine oocyte recovery and embryo development / A. S. Lopes, T. Martinussen, T. Greve, et al. // Reprod. Domest. Anim. 2006. Vol. 41. No. 3. P. 196–203. doi: 10.1111/j.1439-0531.2006.00683.x.

24. Effect of OPU session periods on the efficiency of in vitro embryo production in elite Korean native cow / B.-H. Choi, S.- H. Song, B.-Y. Park, et al. // Journal of Embryo Transfer. 2018. Vol. 33. No. 4. P. 265–270. doi: 10.12750/JET.2018.33.4.265.

25. Effects of donors and in vivo ovum pick-up conditions on in vitro embryo development in Korean native cow / Y. S. Park, J. H. Kong, J. K. Yi, et al. // Korean Journal of Veterinary Service. 2021. Vol. 44. No. 4. P. 227–237. doi: 10.7853/kjvs.2021.44.4.227.

26. Efficacy of repeated ovum pick-up in Podolic cattle for preservation strategies: a pilot study / G. A. Presicce, G. Neglia, A. Salzano, et al. // Italian Journal of Animal Science. 2020. Vol. 19. No. 1. P. 31–40. doi: 10.1080/1828051X.2019.1684213.

27. Delaying effects of prolactin and growth hormone on aging processes in bovine oocytes matured in vitro / G. N. Singina, E. N. Shedova, A. V. Lopukhov, et al. // Pharmaceuticals. 2021. Vol. 14. No. 7. Article 684. URL: https://www.mdpi.com/1424-8247/14/7/684 (дата обращения: 15.09.2023). doi: 10.3390/ph14070684.