izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2025-5-111-122izvestiiatimacad-1029Research ArticleЗООТЕХНИЯ, БИОЛОГИЯ И ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНАLIVESTOCK BREEDING, BIOLOGY AND VETERINARY MEDICINEОсобенности транспортировки и созревания in vitro ооцит-кумулюсных комплексов крупного рогатого скотаFeatures of transportation and in vitro maturation of bovine oocyte-cumulus complexeshttps://orcid.org/0000-0003-1127-2792МакутинаВ. А.MakutinaV. A.

Валерия Андреевна Макутина, канд. биол. наук, старший научный сотрудник 

620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а

Valery A. Makutina, CSc (Bio), Senior Research Associate 

112a Belinskogo St., Ekaterinburg, 620142 

makutina_v@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1918-3030КривоноговаА. С.KrivonogovaA. S.

Анна Сергеевна Кривоногова, д-р биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник

620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а

Anna S. Krivonogova, DSc (Bio), Associate Professor, Leading Research Associate

112a Belinskogo St., Ekaterinburg, 620142 

tel-89826512934@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8395-1247ИсаеваА. Г.IsaevaA. G.

Альбина Геннадьевна Исаева, д-р биол. наук, доцент, ведущий научный сотрудник

620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а

Albina G. Isaeva, DSc (Bio), Associate Professor, Leading Research Associate 

112a Belinskogo St., Ekaterinburg, 620142 

isaeva.05@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8349-3004ДонникИ. М.DonnikI. M.

Ирина Михайловна Донник, д-р биол. наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник

620142, г. Екатеринбург, ул. Белинского, 112а

Irina M. Donnik, DSc (Bio), Professor, Full Member of the Russian Academy of Sciences, Сhief Research Associate

112a Belinskogo St., Ekaterinburg, 620142 

ktqrjp7@yandex.ruУральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения РАНРоссияUral Federal Agrarian Research Center, Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20250611202505111122Copyright © Макутина В.А., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Донник И.М., 20252025Макутина В.А., Кривоногова А.С., Исаева А.Г., Донник И.М.Makutina V.A., Krivonogova A.S., Isaeva A.G., Donnik I.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/1029

Исследования направлены на оценку и оптимизацию методов транспортировки яичников крупного рогатого скота, а также методов созревания ооцит-кумулюсных комплексов (ОКК) для последующего экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и культивирования эмбрионов до стадии бластоцисты in vitro. Апробированы температурные режимы транспортировки яичников при температуре +4°C и +37,5°C, а также 3 системы in vitro созревания – in vitro maturation (IVM) ооцитов крупного рогатого скота с использованием питательных сред промышленного производства для культивирования предимплантационных эмбрионов: BOIVM (IVF-Bioscience), Continuous Single Culture Complete (CSCM–C) with Gentamicin and HSA (Irvine Scientific) с добавлением 50 мкг/мл хорионического гонадотропина человека и 5 мкг/мл фолликулостимулирующего гормона, а также метод CAPA-IVM (capacitation IVM) с добавлением в среду CSCM–C1мМ N6,2ʹ-O-дибутириладенозин 3′,5′-цикломонофосфата и 0,5мМ 3-изобутил-1-метилксантина. По результатам сравнения режима транспортировки при температуре +4°C и +37,5°C были получены сопоставимые результаты. Уровень дозревания ооцитов методом CAPA-IVM на среде CSCM–C составил 52,4%, уровень формирования бластоцист – 14,8%, что сопоставимо с результатами контрольной группы на среде, разработанной для созревания, оплодотворения и культивирования эмбрионов крупного рогатого скота: BO-IVM/BO-IVF/BO-IVC (IVF-Bioscience) – 36,2 и 18,8% соответственно. Таким образом, метод CAPA-IVM, по результатам наших исследований, представляется перспективным для использования во вспомогательных репродуктивных технологиях крупного рогатого скота.

This study aimed to evaluate and optimize methods for transporting bovine ovaries, as well as methods for in vitro maturation (IVM) of oocyte-cumulus complexes (OCCs) for subsequent in vitro fertilization (IVF) and embryo culture to the blastocyst stage in vitro. Ovary transportation temperature regimes of +4°C and +37.5°C were tested, along with three in vitro maturation systems for bovine oocytes utilizing commercially available media designed for preimplantation embryo culture: BO-IVM (IVF-Bioscience), Continuous Single Culture Complete (CSCM–C) with Gentamicin and HSA (Irvine Scientific) supplemented with 50 µg/mL human chorionic gonadotropin and 5 µg/mL follicle-stimulating hormone, and the CAPA-IVM (capacitation IVM) method with the addition of 1mM N6,2’-O-dibutyryl adenosine 3’,5’-cyclic monophosphate and 0.5mM 3-isobutyl-1-methylxanthine to CSCM–C medium. Comparable results were obtained between the transportation temperature regimes of +4°C and +37.5°C. The oocyte maturation rate using the CAPA-IVM method in CSCM–C medium was 52.4%, with a blastocyst formation rate of 14.8%. This is comparable to the results obtained in the control group utilizing media specifically formulated for bovine oocyte maturation, fertilization, and embryo culture – BO-IVM/BOIVF/BO-IVC (IVF-Bioscience) – which yielded 36.2% and 18.8%, respectively. Therefore, based on our results, the CAPA-IVM method appears promising for use in assisted reproductive technologies in cattle.

Эмбрионыкрупный рогатый скотэкстракорпоральное оплодотворениеin vitro maturationсозревание ооцитов in vitroEmbryosbovinein vitro fertilizationin vitro maturationcapacitation IVMИсследование выполнено при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда, проект № 19–76–10022 (https://rscf.ru/project/19–76–10022).This research was funded by the Russian Science Foundation, grant number 19–76–10022 (https://rscf.ru/project/19–76–10022).ReferencesGilchrist R.B., Smitz J. Oocyte in vitro maturation: physiological basis and application to clinical practice. Fertil Steril. 2023;119(4):524-539. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2023.02.010Gilchrist R.B, Smitz J. Oocyte in vitro maturation: physiological basis and application to clinical practice. Fertil Steril. 2023;119(4):524-539. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2023.02.010Никитин Г.С. Современные подходы при получении и криоконсервации эмбрионов крупного рогатого скота in vitro // Международный вестник ветеринарии. 2021. № 3. С. 192-205. https://doi.org/10.17238/issn2072-2419.2021.3.192Nikitin G.S. Modern approaches for obtaining and cryoconservation of cattle embryos in vitro. International Bulletin of Veterinary Medicine. 2021;(3):192-205. (In Russ.) https://doi.org/10.17238/issn2072-2419.2021.3.192Yang H., Kolben T., Meister S., Paul C., et al. Factors Influencing the In Vitro Maturation (IVM) of Human Oocyte. Biomedicines. 2021;9(12):1904. https://doi.org/10.3390/biomedicines9121904Yang H., Kolben T., Meister S., Paul C. et al. Factors Influencing the In Vitro Maturation (IVM) of Human Oocyte. Biomedicines. 2021;9(12):1904. https://doi.org/10.3390/biomedicines9121904Михайлова Н.Д., Мишиева Н.Г., Кириллова А.О., Мартазанова Б.А. и др. Дозревание ооцитов in vitro. // Акушерство и гинекология. 2021. № 11. С. 64-70. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.64-70Mikhailova N.D., Mishieva N.G., Kirillova A.O., Martazanova B.A. et al. In vitro oocyte maturation. Akusherstvo i Ginekologiya. 2021;(11):64-70. (In Russ.) https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.11.64-70Ji K., Park K., Kim D., Kim E., Kil T., Kim M. Accomplishment of canine cloning through in vitro matured oocytes: a pioneering milestone. J Anim Sci Technol. 2024;66(3):577-586. https://doi.org/10.5187/jast.2024.e18Ji K., Park K., Kim D., Kim E. et al. Accomplishment of Canine Cloning Through In Vitro Matured Oocytes: A Pioneering Milestone. J Anim Sci Technol. 2024;66(3):577-586. https://doi.org/10.5187/jast.2024.e18Shani A.K., Haham L.M., Balakier H., Kuznyetsova I. et al. The developmental potential of mature oocytes derived from rescue in vitro maturation. Fertil Steril. 2023;120(4):860-869. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2023.05.163Shani A.K., Haham L.M., Balakier H., Kuznyetsova I. et al. The Developmental Potential of Mature Oocytes Derived from Rescue In Vitro Maturation. Fertil Steril. 2023;120(4):860-869. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2023.05.163Strączyńska P., Papis K., Morawiec E., Czerwiński M. et al. Signaling mechanisms and their regulation during in vivo or in vitro maturation of mammalian oocytes. Reprod Biol Endocrinol. 2022;20(1):37. https://doi.org/10.1186/s12958-022-00906-5Strączyńska P., Papis K., Morawiec E., Czerwiński M. et al. Signaling Mechanisms and Their Regulation During In Vivo or In Vitro Maturation of Mammalian Oocytes. Reprod Biol Endocrinol. 2022;20(1):37. https://doi.org/10.1186/s12958-022-00906-5Leal G.R., Monteiro C.A.S., Carvalheira L.R., Souza-Fabjan J.M.G. The Simulated Physiological Oocyte Maturation (SPOM) system in domestic animals: A systematic review. Theriogenology. 2022; 188:90-99. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2022.05.023Leal G.R., Monteiro C.A.S., Carvalheira L.R., Souza-Fabjan J.M.G. The Simulated Physiological Oocyte Maturation (SPOM) System in Domestic Animals: A Systematic Review. Theriogenology. 2022;188:90-99. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2022.05.023Zhao Y., Liao X., Krysta A.E., Bertoldo M.J. et al. Capacitation IVM improves cumulus function and oocyte quality in minimally stimulated mice. J. Assist. Reprod. Genet. 2020; 37(1): 77-88. https://doi.org/10.1007/s10815-019-01610-xZhao Y., Liao X., Krysta A.E., Bertoldo M.J. et al. Capacitation IVM Improves Cumulus Function and Oocyte Quality in Minimally Stimulated Mice. J. Assist. Reprod. Genet. 2020;37(1):77-88. https://dx.doi.org/10.1007/s10815-019-01610-xМакутина В.А., Кривоногова А.С., Донник И.М., Исаева А.Г. Time-lapse культивирование in vitro эмбрионов крупного рогатого скота до стадии бластоцисты // Вестник КрасГАУ. 2025. № 3 (216). С. 106-117. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2025-3-106-117Makutina V.A., Krivonogova A.S., Donnik I.M., Isaeva A.G. Time-lapse in vitro cultivation of cattle embryos to the blastocyst stage. Bulletin of KSAU. 2025;(3(216)):106-11 7. (In Russ.) https://doi.org/10.36718/1819-4036-2025-3-106-117Souza-Fabjan J.M.G., Leal G.R., Monteiro C.A.S., Batista R.I.T.P., Barbosa N.O., Freitas V.J.F. In vitro embryo production in small ruminants: what is still missing? Anim Reprod. 2023;20(3): e20230055. https://doi.org/10.1590/1984-3143-AR2023-0055Souza-Fabjan J.M.G., Leal G.R., Monteiro C.A.S, Batista R.I.T.P. et al. In Vitro Embryo Production in Small Ruminants: What Is Still Missing? Anim Reprod. 2023;20(3): e20230055. https://doi.org/10.1590/1984-3143-AR2023-0055Bongkoch Turathum, Er-Meng Gao, Ri-Cheng Chian. The Function of Cumulus Cells in Oocyte Growth and Maturation and in Subsequent Ovulation and Fertilization. Cells. 2021;10(9):2292. https://doi.org/10.3390/cells10092292Turathum B., Gao E.-M., Chian R.-C. The Function of Cumulus Cells in Oocyte Growth and Maturation and in Subsequent Ovulation and Fertilization. Cells. 2021;10(9):2292. https://doi.org/10.3390/cells10092292Martinez C.A., Rizos D., Rodriguez-Martinez H., Funahashi H. Oocyte-cumulus cells crosstalk: New comparative insights. Theriogenology. 2023;205:87-93. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2023.04.009Martinez C.A., Rizos D., Rodriguez-Martinez H., Funahashi H. Oocyte-cumulus Cells Crosstalk: New Comparative Insights. Theriogenology. 2023;205:87-93. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2023.04.009Strączyńska P., Papis K., Morawiec E., Czerwiński M. et al. Signaling mechanisms and their regulation during in vivo or in vitro maturation of mammalian oocytes. Reprod Biol Endocrinol. 2022;20(1):37. https://doi.org/10.1186/s12958-022-00906-5Strączyńska P., Papis K., Morawiec E., Czerwiński M. et al. Signaling Mechanisms and Their Regulation During In Vivo or In Vitro Maturation of Mammalian Oocytes. Reprod Biol Endocrinol. 2022;20(1):37. https://doi.org/10.1186/s12958-022-00906-5Torkashvand H., Shabani R., Amiri I., Darakhshan R. et al. Exploring the Potential of In vitro Maturation (IVM) of Oocytes: Indications, Applications, and Treatment Protocols. Avicenna J Med Biotechnol. 2024;16(3):156-164. https://doi.org/10.18502/ajmb.v16i3.15741Torkashvand H., Shabani R., Amiri I., Darakhshan R. et al. Exploring the Potential of In vitro Maturation (IVM) of Oocytes: Indications, Applications, and Treatment Protocols. Avicenna J Med Biotechnol. 2024;16(3):156-164. https://doi.org/10.18502/ajmb.v16i3.15741

The authors declare that there are no conflicts of interest present.