Влияние физиологического напряжения кислорода на метаболизм комплекса кумулюс–ооцит человека при созревании in vitro: поисковое исследование

Созревание ооцитов in vitro (IVM) — признанная во всем мире и более щадящая для пациентки вспомогательная репродуктивная технология, особенно ценная для женщин с синдромом поликистозных яичников (СПЯ). Двухфазные протоколы IVM, включающие этап pre-IVM для стимуляции цитоплазматического созревания при мейотической блокаде, превосходят стандартный IVM, но по-прежнему уступают традиционным методам с контролируемой стимуляцией яичников. С учетом того, что неблагоприятные условия культивирования, такие как сверхфизиологическая концентрация кислорода, могут быть причиной более низкой компетентности ооцитов при IVM, в настоящем исследовании была изучена энергетическая метаболика человеческих парных комплексов кумулюс–ооцит (ККО) при культивировании в разных концентрациях кислорода на этапе pre-IVM. В исследование включили ККО (n = 239) из фолликулов менее 10 мм, полученные у доноров ооцитов без СПЯ с высоким ответом на стимуляцию (n = 21) при минимальной стимуляции или без нее перед пункцией ооцитов. ККО каждого донора случайным образом культивировали в условиях 20% (атмосферного) и 5% (физиологического) кислорода. После 24-часового культивирования на этапе pre-IVM образцы использовали для (i) оценки метаболической функции ККО с помощью Seahorse ATP Production Rate Assay и MitoStress Test, (ii) измерения концентрации АТФ в ККО, (iii) анализа культуральной среды (глюкоза, лактат, аминокислоты) и (iv) оценки митохондриальной и антиоксидантной функции ооцитов (окрашивания CellROX, JC-1 и mBCl). В ККО, культивированных при 5% кислорода, содержание АТФ было выше, несмотря на более низкое митохондриальное дыхание; при этом поглощение глюкозы оставалось стабильным, а продукция лактата возрастала, тогда как митохондриальный потенциал и маркеры антиоксидантной защиты не изменялись. Эти данные указывают на использование при низкой концентрации кислорода альтернативного энергетического субстрата, например жирных кислот. Демонстрируя более эффективный метаболизм человеческих ККО при физиологическом напряжении кислорода, это исследование подчеркивает необходимость пересмотра условий культивирования при IVM, чтобы они лучше имитировали in vivo-среду.