周産期卵子ドナーから得られたウシ胚盤胞のDNAメチル化状態

DNA methylation status of bovine blastocysts obtained from peripubertal oocyte donors.

• Léonie Morin-Doré
• Patrick Blondin
• Christian Vigneault
• François-Xavier Grand
• Rémi Labrecque
• Marc-André Sirard

抄録

乳業では、生殖補助技術（ART）の効率化と高い選択圧力が相まって、世代間の間隔を短くすることを目的として、生殖目的のために若いメスを使用することにつながっています。このような状況は、胚の質を損ない、ART の成功率を低下させ、結果として得られる子孫の価値を低下させる可能性がある。若いホルスタイン未経産牛（n=10）を、生後 8 ヶ月、11 ヶ月、14 ヶ月の時点で卵巣刺激と卵子採取を行った。すべての卵母細胞は、1 頭の成牛からの精液を用いて体外受精させ、1 頭あたり 3 つの胚のプールを生成した。各動物は、年齢の影響を評価するための独自のコントロールとした。EmbryoGENEプラットフォームを使用して、8ヶ月齢対14ヶ月齢、11ヶ月齢対14ヶ月齢で採取した卵母細胞から得られた胚盤胞のDNAメチル化状態を比較した。年齢に関連したコントラスト解析の結果、未経産牛の胚盤胞では、それぞれ8歳14ヶ月時点で5,787個、11歳14ヶ月時点で3,658個の異なるメチル化領域（DMR）が同定されました。両方の対照において、DMRは異なるDNA領域に非ランダムに分布していた。生後8ヶ月のドナーからの胚のDNAはよりハイパーメチル化しており、11ヶ月のドナーからの胚のDNAは中間的な表現型を示していた。Ingenuity Pathway Analysisによると、上流の調節遺伝子である細胞性腫瘍抗原p53、形質転換成長因子β1、腫瘍壊死因子、肝細胞核因子4αは特にメチル化感受性の高い標的と関連しており、若いドナーの胚ではより多くのハイパーメチル化が見られた。

In the dairy industry, the high selection pressure combined with the increased efficiency of assisted reproduction technologies (ART) are leading toward the use of younger females for reproduction purposes, with the aim to reduce the interval between generations. This situation could impair embryo quality, decreasing the success rate of the ART procedures and the values of resulting offspring. Young Holstein heifers (n = 10) were subjected to ovarian stimulation and oocyte collection at 8, 11, and 14 months of age. All the oocytes were fertilized in vitro with semen from one adult bull, generating three pools of embryos per animal. Each animal was its own control for the evaluation of the effects of age. The EmbryoGENE platform was used to compare the DNA methylation status of blastocysts obtained from oocytes collected at 8 versus 14 and 11 versus 14 months of age. Age-related contrast analysis identified 5,787 and 3,658 differentially methylated regions (DMRs) in blastocysts from heifers at 8 versus 14 and 11 versus 14 months of age, respectively. For both contrasts, the DMRs were distributed nonrandomly in the different DNA regions. The DNA from embryos from 8-month-old donors was more hypermethylated, while the DNA from embryos from 11-month-old donors displayed an intermediate phenotype. According to Ingenuity Pathway Analysis, the upstream regulator genes cellular tumor antigen p53, transforming growth factor β1, tumor necrosis factor, and hepatocyte nuclear factor 4α are particularly associated with methylation sensitive targets, which were more hypermethylated in embryos from younger donors.

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