辅助生殖技术（ART）的发展不仅在医学上提供了治疗不孕不育的有效手段，还在社会、经济和伦理层面产生了深远的影响。
当因某些原因无法获取母体成熟的卵子时，卵母细胞体外培养就成为了辅助生殖技术中产生活卵的关键步骤。尽管以前的研究已经成功地从腔前卵泡中获得成熟卵子，但培养过程中一起收集到的裸露未发育卵母细胞（裸卵）通常被认为是不具备活性的。
近日，来自日本信州大学的研究人员发明了一种从裸卵培养成熟卵母细胞的技术。这一发现标志着生育研究的巨大成就，对解决生殖科学中的重要问题提供了很大的希望。相关研究以“In vitro production of viable eggs from undeveloped oocytes in mouse preantral follicles by reconstructing granulosa cell–oocyte complexes”为题发表在 Biology of Reproduction 上。
在这项研究中，研究者将小鼠裸卵和颗粒细胞 GCs 均从腔前卵泡中分离出来，在 20% 或 5% 氧气条件下共培养 8 天。该方法能够重新形成颗粒细胞-卵母细胞复合体（rGOCs），有助于卵母细胞再次与支持细胞相互作用。
在培养第 8 天，在培养第 8 天，收集完全被 GCs 包围的卵母细胞作为 rGOCs，并在 5% 的氧气条件下，在胶原蛋白包被的插入膜上再培养 4 天，培养卵母细胞。随后检验卵子的功能以及体外受精使之发育成胚胎。
图 | 实验流程示意图
在这个过程中，研究人员评估了氧浓度对卵母细胞生长的影响，通过在高（20%）和低（5%）氧水平下培养 GOCs，检测卵子的活性。研究结果显示低氧浓度促进了 rGOCs 的形成和卵母细胞的生长。
随后，研究团队对这些卵子进行体外受精，并将 126 个胚胎移植到雌性小鼠体内，最终产下 6 只活幼崽。这是首次成功地从体外培养的腔前卵泡来源的未成熟裸露卵母细胞中产生后代，是生殖科学的一个重要里程碑。
图 | 培养过程中 GCs 的增殖和 TZPs 的形成
在哺乳动物的卵巢中，每个卵母细胞都被原始卵泡中的鳞状 GCs 包围，一旦卵泡激活发生时，GCs 转化为立方体结构，形成透明带。卵母细胞与卵泡同时生长，在此过程中通过旁分泌信号与 GCs 相互作用，并通过 GCs 的 TZP（跨带投射)和卵母细胞胞质膜上的缝隙连接与 GCs 通信，从而形成 GOCs。本研究通过重建 GOCs，在体外证明了腔前卵泡来源的裸露卵母细胞能够产生成熟卵子，并通过体外受精获得胚胎。
TZP 是卵母细胞周围的卵泡细胞突出的薄细胞质过程，它们穿过位于卵母细胞和卵泡细胞之间的细胞外基质（ECM），即透明带，到达卵母细胞表面。这种结构在哺乳动物卵巢卵泡中起着至关重要的作用，介导卵母细胞与卵泡细胞之间的通讯。
迄今为止，只有少数研究小组尝试在体外从 rGOCs 生产胚胎，而不需要异种移植到肾囊，且这项研究发现低氧浓度是 rGOCs 体外存活和形成的关键因素。这种新的方法可以帮助克服使用腔前卵泡进行辅助生殖的挑战，为辅助生殖提供新的手段。
该研究的新培养方案是第一个通过体外重建 rGOCs 成功地从腔前卵泡来源的裸露卵母细胞中获得活性卵细胞的方法。信州大学 Kanako Morohaku 教授强调，这项技术除了应用于治疗人类不孕症，还可以通过体外产卵来帮助保护濒危物种，保护遗传资源，具有极大的应用价值。
参考链接：
1. https://doi.org/10.1093/biolre/ioae155
