effects of combination of melatonin and l-carnitine on in vitro maturation in mouse oocytes: an experimental study

Background: melatonin and l-carnitine are free radical scavengers with antiapoptotic and antioxidant properties that improve oocyte development. objective: this study aimed to find the possible effect of combining 2 antioxidant agents of melatonin and l-carnitine on oocyte morphology, maturation, apoptosis, and expression of bone morphogenetic protein 15 (bmp-15) and growth differentiation factor 9 (gdf-9) genes in a mice model.  materials and methods: to overstimulation, 60 female nmri mice were injected intraperitoneally using mare serum gonadotropin. on day 2 post-injection, 70 cumulus-oocyte complexes were collected from each mouse. the collected oocytes randomly were then divided into 4 groups including, the control, melatonin, l-carnitine, melatonin + l-carnitine groups. the morphology and maturation rate of the oocytes was evaluated using a light microscope. apoptosis was identified by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dutp nick end labeling assay and the expression of bmp-15 and growth and differentiation factor gdf-9 genes was also evaluated by real-time polymerase chain reaction.results: oocyte diameter significantly was increased in combination treatment of l-carnitine and melatonin compared to other groups (p < 0.05). l-carnitine group showed the highest mean percentage of oocyte cytoplasmic pattern. results of the terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dutp nick end labeling indicated that the lowest apoptosis rate belonged to the melatonin + l-carnitine group. moreover, the combination groups showed the highest number of oocytes and maturation rate. the bmp-15 and gdf-9 genes were significantly upregulated in all treatment groups compared to the control group.conclusion: our results suggested a combination of melatonin + l-carnitine administration as a more effective choice for in vitro promotion of oocyte maturation.

بررسی تاثیر ترکیب ملاتونین و ال-کارنیتین بر بلوغ آزمایشگاهی در تخمک موش: یک مطالعه تجربی

مقدمه: ملاتونین و ال-کارنیتین عوامل مهارکننده رادیکال آزاد، آنتی­اکسیدان و ضد آپوپتوز هستند که به بهبودی رشد تخمک کمک می­کنند.هدف: این مطالعه با هدف تعیین اثرات احتمالی ترکیب دو عامل آنتی­اکسیدان ملاتونین و ال-کارنیتین بر مورفولوژی، بلوغ، آپوپتوز و بیان ژن­های bmp-15 و gdf-9 در تخمک موش مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ­ها: تحریک تخمک­گذاری با تزریق 5/7 واحد بین المللی pmsg به صورت داخل صفاقی در 60 موش ماده نژاد nmri انجام شد. در روز دوم پس از تزریق، 70 کمپلکس کومولوس-اووسیت از هر موش جمع­آوری گردید. تخمک­های برداشت شده به طور تصادفی به 4 گروه شامل کنترل و 3 گروه درمان ملاتونین و ال-کارنیتین به تنهایی و ترکیبی از ملاتونین و ال-کارنیتین تقسیم شدند. مورفولوژی، میزان بلوغ، آپوپتوز و بیان ژن­های bmp-15 و gdf-9 تخمک­ها با real-time pcr ارزیابی شدند.نتایج: درمان ترکیبی ملاتونین و ال-کارنیتین در مقایسه با گروه کنترل باعث افزایش قطر تخمک­ها گردید (05/0 > p). نتایج آزمون tunel نشان داد که میزان آپوپتوز در گروه ملاتونین + ال-کارنیتین کمترین میزان بود. علاوه بر این نشان داده شد که تعداد تخمک­های بالغ شده در تمام گروه­های مورد مطالعه نسبت به گروه کنترل افزایش داشته و بیشترین میزان بلوغ در گروه ملاتونین + ال کارنیتین مشاهده شد. همچنین سطح بیان ژن­های bmp-15 و gdf-9 نیز در گروه­های درمان در مقایسه با گروه کنترل به طور قابل توجهی افزایش داشته است.نتیجه­ گیری: نتایج ما پیشنهاد می­کند که تجویز ترکیبی ملاتونین و ال-کارنیتین به عنوان انتخاب موثرتری برای افزایش بلوغ تخمک در شرایط آزمایشگاهی می­باشد.