Апоптоз в раннем эмбрионе крупного рогатого скота

Гибель клеток происходит на ранних этапах развития in vivo и in vitro, однако механизмы гибели бластомеров и её связь с эмбриональными потерями изучены недостаточно. Для апоптоза характерны конденсация хроматина, фрагментация ДНК и образование мембранных выпячиваний; в отличие от некроза он не сопровождается повреждением окружающих клеток. Ооциты крупного рогатого скота и эмбрионы, полученные in vitro после оплодотворения (всего n = 449), исследовали по двум параметрам: (1) фрагментация ДНК с помощью терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазной реакции мечения концов разрывов ДНК (TUNEL) и (2) морфологические признаки апоптоза. Метка TUNEL выявлялась в незрелых и зрелых ооцитах (соответственно 7%, n = 57 и 23%, n = 60), а также как минимум в одной клетке эмбрионов на стадии 8–16 клеток (5%, n = 57), морул/ранних бластоцист (79%, n = 39) и расширенных/вылупившихся бластоцист (100%, n = 48). Напротив, метку TUNEL не выявляли в зиготах (n = 61), двухклеточных эмбрионах (n = 46) или эмбрионах на стадии 3–7 клеток (n = 81). На поздних стадиях развития эмбрионов часто наблюдались конденсация хроматина, фрагментация ядер, отсутствие разрушения соседних клеток и вытеснение клеток. Хотя при раннем дроблении в стандартных условиях метка TUNEL не выявлялась, после обработки 10 мкМ стауроспорина в течение 30 ч признаки апоптоза обнаруживались у 95% эмбрионов на стадии дробления (n = 59). Исследование экспрессии и локализации гена-супрессора опухолей p53 методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией и иммунофлуоресценции на цельных препаратах показало, что транскрипты p53 присутствуют на протяжении всего раннего развития, однако ядерную локализацию белка p53 не удалось выявить ни в одной бластоцисте, что указывает на p53-независимый апоптоз. Таким образом, при стандартном культивировании апоптоз зависит от стадии развития эмбриона. Это позволяет предположить, что по мере развития эмбрионы приобретают большую способность переносить наличие поврежденных или аномальных клеток.