Abstrakt

Die Zugabe von Antibiotika zum Embryokulturmedium führte zu einer veränderten Expression von Genen in Signalwegen, die die DNA-Integrität in Blastozysten von Mäusen steuern

Yan Li1, Qianqian Han2, Xu Ji3, Lu Chang3, Wenjuan Li3, Jianfeng Shi2, Jing Liu3, Wuhua Ni1, Xuefeng Huang1, Chris O'Neill4, Xingliang Jin1,4*

Antibiotika sind übliche Bestandteile von Embryokulturmedien und minimieren das Risiko einer mikrobiellen Kontamination und Infektion während Verfahren der assistierten Reproduktionstechnologie (ART). Die Auswirkungen von zwei Aminoglykosid-Antibiotika (Gentamicin, Streptomycin) und Penicillin auf die globalen Profile der Genexpression (GE) wurden durch RNA-Sequenzierung einzelner Mausblastozysten beurteilt. Zygoten wurden in einer optimierten, definierten Mediumformulierung (KSOM) kultiviert, der eine Dosisspanne jedes Antibiotikums hinzugefügt wurde. Es wurde eine dosisabhängige Verzögerung der Zygotenentwicklungsrate zu morphologisch normalen Blastozysten beobachtet, die mit einer Verringerung der Anzahl der in den resultierenden Blastozysten vorhandenen Zellen einherging. Diese Blastozysten zeigten in vitro eine geringere Fähigkeit zum weiteren Wachstum über 96 Stunden. Die niedrigste Dosis jedes getesteten Antibiotikums (ähnlich den Konzentrationen, die in Medien klinischer Qualität verwendet werden) verursachte eine signifikante differenzielle Expression von ungefähr 1800 Genen. In den meisten Fällen führte die Antibiotikabehandlung zu einer Verringerung der Genexpression, und die Genontologieanalyse zeigte, dass herunterregulierte Gene für mehrere biologische Prozesse angereichert wurden, die mit der Aufrechterhaltung der genomischen Integrität zusammenhängen. Alle drei Antibiotika verursachten die Herunterregulierung von Brca2, Blm, Rad51c und Rad54l, Genen, die an DNA-homologen Rekombinationswegen beteiligt sind, sowie mehrerer p53-abhängiger Gene. Immunlokalisierungsstudien zeigten, dass jedes Antibiotikum auch die in Blastozysten nachgewiesenen BRCA2- und RAD51C-Werte reduzierte. Die vorliegende Studie zeigt, dass die Ergänzung von Embryokulturmedien mit Antibiotika mit weitreichenden Veränderungen der Genexpression verbunden ist, die möglicherweise die genomische Integrität der resultierenden Embryonen beeinträchtigen könnten.