Summary

Surveillance de la glycémie chez la progéniture de souris après une injection intracytoplasmique de spermatozoïdes

Published: May 17, 2024
doi:

Summary

Ici, nous présentons un protocole pour établir un modèle murin d’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI)-transfert d’embryon (ET), nous permettant d’observer les changements liés à l’âge dans le métabolisme du glucose qui peuvent être attribués à l’ICSI, donnant ainsi un aperçu de ses impacts potentiels à long terme sur le développement humain.

Abstract

La durée de vie humaine est considérablement longue, tandis que les modèles murins peuvent simuler toute la durée de vie humaine sur une période relativement courte, avec une année de vie de souris à peu près équivalente à 40 années humaines. L’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) est une technologie de procréation assistée couramment utilisée dans la pratique clinique. Cependant, étant donné son émergence relativement récente il y a environ 30 ans, les effets à long terme de cette technique sur le développement humain restent incertains. Dans cette étude, nous avons établi la méthode ICSI combinée à la méthode de transfert d’embryons (TE) à l’aide d’un modèle murin. Les résultats ont démontré que les spermatozoïdes de souris normaux, après avoir subi une culture in vitro et une ICSI ultérieure, présentaient un taux de fécondation de 89,57 % et un taux de 87,38 % sur deux cellules. Après l’ET, le taux de natalité de la progéniture était d’environ 42,50 %. De plus, à mesure que les souris vieillissaient, des fluctuations du métabolisme du glucose ont été observées, ce qui peut être associé à l’application de la technique ICSI. Ces résultats signifient que la technique ICSI-ET de souris fournit une plate-forme précieuse pour évaluer l’impact des anomalies des spermatozoïdes sur le développement de l’embryon et leurs effets à long terme sur la santé de la progéniture, en particulier en ce qui concerne le métabolisme du glucose. Cette étude fournit des informations importantes pour la poursuite des recherches sur les effets potentiels de la technique ICSI sur le développement humain, en soulignant la nécessité d’une enquête approfondie sur les implications à long terme de cette technologie.

Introduction

Les questions de fertilité sont devenues un sujet de préoccupation majeur pour la médecine et la sociologie, en particulier dans la société moderne où la baisse des taux de fécondité et la gravité croissante de la prévalence et de la gravité de l’infertilité ont pris de l’importance. La technologie de procréation assistée (ART) offre un large éventail de possibilités pour relever ces défis, l’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) étant couramment utilisée comme intervention thérapeutique.

Depuis que Palerme a signalé la première grossesse réussie obtenue par injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) en 1992, l’ICSI est devenue une technique pivot dans les technologies de procréation assistée (ART)1. Cependant, étant donné que l’ICSI n’est utilisée en milieu clinique que depuis 30 ans, une période relativement courte par rapport à la durée de vie humaine, les effets à long terme de l’ICSI, en particulier sur le développement de la progéniture, n’ont pas été étudiés et élucidés de manière approfondie. À l’heure actuelle, les souris caractérisées par leur patrimoine génétique uniforme et leur durée de vie plus courte sont apparues comme un modèle alternatif largement utilisé dans la recherche médicale. De plus, le modèle murin peut récapituler l’ensemble de la durée de vie humaine dans un laps de temps compressé, où un an chez la souris correspond à peu près à 40 ans chez l’homme2.

Au cours de la dernière décennie, plusieurs études à petite échelle ont révélé que les personnes conçues par ICSI pourraient présenter un risque accru de développer des syndromes métaboliques, tels que des taux de sucre dans le sang anormaux, plus tarddans la vie3,4. Bien que les preuves ne soient pas définitives, cette découverte a néanmoins soulevé de sérieuses inquiétudes au sein de la communauté scientifique quant aux implications à long terme de l’ICSI sur la santé. Cette situation souligne le besoin urgent d’évaluations plus rigoureuses du TAR et de ses conséquences à long terme sur la santé. En particulier à la lumière des limites et des considérations éthiques des études humaines, il est devenu de plus en plus crucial de développer des modèles animaux capables de récapituler précisément le développement de la progéniture humaine après l’ICSI. Dans ce contexte, le modèle ICSI-ET (Intracytoplasmic Sperm Injection-Embryo Transfer) de souris, en raison de sa capacité à imiter l’ICSI humaine et à faciliter le suivi à long terme des résultats de santé de la progéniture, est devenu un outil efficace pour évaluer les risques potentiels pour la santé de la technologie ICSI pour la progéniture5.

Cette étude vise à étudier l’impact de la technologie ICSI-ET sur un phénotype métabolique prévalent, à savoir la santé métabolique du glucose de la progéniture, en utilisant la surveillance aléatoire de la glycémie, les tests de glycémie à jeun et les tests de tolérance au glucose pour évaluer l’état métabolique du glucose chez la souris. La surveillance aléatoire de la glycémie est utilisée pour capturer les fluctuations naturelles du métabolisme du glucose pendant les activités physiologiques normales, tandis que les tests de glycémie à jeun et de tolérance au glucose sont utilisés pour évaluer les états prédiabétiques potentiels.

Protocol

Le protocole de l’ICSI-ET décrit ci-dessous suit les directives et a été approuvé par l’examen éthique des animaux de l’Institut de recherche de Shanghai sur la planification familiale. Procédures de sécurité : Portez toujours un équipement de protection individuelle (EPI) approprié lorsque vous manipulez des produits chimiques ou des matières biologiques. Utilisation des hottes : Effectuer toutes les procédures impliquant la génération de produits chimiques volatils …

Representative Results

Dans notre laboratoire, nous avons atteint un taux de fécondation de 89,57 % et un taux de 87,38 % sur 2 cellules en utilisant l’ICSI avec des spermatozoïdes caudaux épididymaires chez la souris. Le taux de natalité de la progéniture après la TE est d’environ 42,50%. Remarquablement, tous les taux de fécondation, les taux de 2 cellules et les taux de naissance de la progéniture sont comparables aux niveaux atteints dans l’ART humain, ce qui permet une simulation complète d…

Discussion

Cette étude a intégré des techniques d’injection intracytoplasmique de spermatozoïdes (ICSI) et de transfert d’embryons (TE) de souris pour récapituler de manière exhaustive la technologie de procréation assistée humaine (ART) et examiner l’impact de l’ICSI en conjonction avec l’ET sur le développement de la progéniture. L’application de la technique ICSI avec des spermatozoïdes de souris normaux a donné un taux élevé de fécondation (86,76 %) et de taux à 2 ce…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par le plan de grand projet du Fonds spécial de développement pour la zone nationale de démonstration de l’innovation indépendante de Shanghai Zhangjiang (ZJ2022-ZD-006), le projet de financement ciblé de la Commission municipale des sciences et de la technologie de Shanghai (22DX1900400), le programme pour la jeunesse de la Commission municipale de la santé de Shanghai (20204Y0276). la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (32070849).

Materials

1.25% avertin (2,2,2-tribromoethanol) Nanjing Aibei M2960 for anesthetization
Bacteriological Petri Dishes 35 x 10 mm style w/tight lid, crystal-grade virgin polystyrene, sterile BD 353001
Bacteriological Petri Dishes 50 x 9 mm style w/tight lid, crystal-grade virgin polystyrene, sterile BD 351006
Biosafety Cabinet ESCO class Equation 1 BSC Aseptic operations, making culture dishes, aliquoting reagents, etc.
CO2 Incubator Thermo 8000DH Embryo culture
Dissection Microscope Olympus SZX16 Use in mouse embryo transfer
Fluorinert Fc-770 SIGMA F3556 Fluorinert FC-770 is a thermally stable fully fluorinated liquid with high dielectric strength and resistivity, used as operating fluid
handheld glucometer Roche AccuChek performa Blood glucose measurement
HTF Merck MR-070-D The EmbryoMax Human Tubal Fluid (HTF) (1x), liquid designed for use with Mouse IVF is available in a 50 mL format and has been optimized and validated for Embryo Culture.
Hydraulic Microinjector Eppendorf CellTram 4r Oil, 5196000030 For sperm injection
Inverted Microscope Nikon TI2-U Micromanipulation observation host
KSOM Merck MR-020P-D (1x), Powder, w/o Phenol Red, 5 x 10 mL
M2 Merck MR-015-D EmbryoMax M2 Medium (1x), Liquid, with Phenol Red
Micromanipulator NARISHIGE NTX-N4 Micromanipulation arm
mineral oil  SIGMA M8410 Mineral oil is suitable for use as a cover layer to control evaporation and cross-contamination in various molecular biology applications.
Needle Cutter Nanjing Aibei Sutter MF-800 Use for fabricating micromanipulation needles
Needle Puller Nanjing Aibei Sutter model p-100 Use for making micromanipulation needles
Piezo Drill Trip Mouce ICSI Eppendorf 5195000.087 Application of ICSI injection needle.
Piezoelectric Micromanipulator (Membrane Breaker) Eppendorf Eppendorf PiezoXpert Use of micro-pulses to break the zona pellucida and oolemma of the oocyte
Pneumatic Microinjector Eppendorf CellTram 4r Air, 5196000013 For fixing the oocyte
Ready-to-use Human Chorionic Gonadotropin (Hcg) Nanjing Aibei M2520 Sterilization reagent, intraperitoneal injection. 50 IU/mL
Ready-to-use Pregnant Mare's Serum Gonadotropin (PMSG) Nanjing Aibei M2620 Sterilization reagent, intraperitoneal injection. 50 IU/mL
Stereomicroscope Olympus SZX7 Oocyte retrieval and observation of embryo development

References

  1. Palermo, G., Joris, H., Devroey, P., Van Steirteghem, A. C. Pregnancies after intracytoplasmic injection of single spermatozoon into an oocyte. Lancet. 340 (8810), 17-18 (1992).
  2. Flurkey, K. M., Currer, J., Harrison, D. E., Fox, J. G., et al. Vol. III Mouse models in aging research. Ch. 20. The mouse in biomedical research (second edition). , 637-672 (2007).
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Citer Cet Article
Tang, J., Zhang, B., Tang, C., Wang, X., Hua, M., Zhou, Y., Shi, H., Zhang, T. Monitoring Blood Glucose in Mouse Offspring After Intracytoplasmic Sperm Injection. J. Vis. Exp. (207), e66212, doi:10.3791/66212 (2024).

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