组蛋白精氨酸甲基化酶3对人体外培养发育阻滞胚胎的调控作用

人IVF(in vitro fertilization)培养的胚胎常易发生发育阻滞,这极大地降低了IVF的治疗效率。近年来发现,组蛋白精氨酸甲基化酶3(PRMT3)在早期胚胎发育过程中起着重要的作用,但是其对阻滞胚胎发育的作用及机制仍不清楚。该研究利用IVF废弃的胚胎为实验材料。采用Q-PCR和Confocal检测早期不同发育时期胚胎中PRMT3的核酸和蛋白表达情况,以及H4R3me2a甲基化水平的变化情况。另外,在阻滞胚胎中过表达PRMT3蛋白,观察阻滞胚胎的进一步发育。研究结果表明,与正常发育胚胎相比,阻滞胚胎中PRMT3核酸和蛋白的表达均呈现显著下降(P0.05);同时,阻滞胚胎中H4R3me2a的甲基化水平也明显降低(P0.05)。过表达PRMT3蛋白能够挽救部分阻滞胚胎的发育,甚至个别阻滞胚胎还能够发育到囊胚阶段。总之,早期发育胚胎中PRMT3表达的降低或缺失可能是导致胚胎发育阻滞产生的主要原因之一,PRMT3是早期胚胎发育过程中必需且非常重要的关键因子。     

人类卵母细胞和早期胚胎发育异常的遗传学研究进展

卵母细胞和早期胚胎的正常发育是获得健康后代的关键,遗传因素在卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中发挥重要作用。调控卵母细胞和早期胚胎发育的关键基因突变可导致卵母细胞成熟障碍、受精失败或早期胚胎发育停滞,进而导致不孕或早期流产等。随着全基因组测序和全外显子组测序技术的广泛应用,越来越多的致病基因突变被发现,为不孕患者提供了可靠的诊疗靶点。该文系统回顾了导致人类卵母细胞成熟、受精和早期胚胎发育异常的致病基因,以期促进其在辅助生殖遗传咨询中的应用。     

利用胚胎干细胞分化的拟胚体研究小鼠早期胚胎发育过程

小鼠胚胎干细胞(ES细胞)具有分化的全能性已经得到广泛共识。ES细胞在体外分化所形成的拟胚体在结构上能够模仿早期胚胎发育过程,包括在内细胞团表面形成内胚层、柱状上皮细胞的分化,以及中央空腔的形成。本文介绍利用拟胚体研究小鼠早期胚胎发育过程中各个胚胎阶段的发育、细胞程序性死亡的发生及TGF-β信号在胚胎发育过程中的作用。     

小鼠胚胎ZGA中的基因表达及调控机制

哺乳动物早期胚胎发育的关键事件之一就是合子型基因激活,它决定着胚胎的正常发育与否。早期ZGA的起始必须依赖于源自母亲的母型蛋白,而这些蛋白的翻译后修饰过程,尤其是蛋白质磷酸化过程在ZGA中起重要作用。在小鼠中,伴随2细胞胚胎的形成,ZGA发生时选择性激活基因往往需要增强子的作用。由于合子钟以及2细胞胚胎期的转录抑制环境的影响,避免了那些应该在胚胎发育后期表达的基因的成熟前表达,使它们能按正确的发育时空顺序被选择性激活。目前,已经发现了在ZGA初期被激活的一些合子型基因,诸如hsp70、eIF-4C、U2afbp-rs等,对它们的研究已有了新的进展。     

小鼠母源因子对早期胚胎发育的影响

在脊椎动物中发育过程中,卵母细胞要经历MII期停滞、受精、早期胚胎发育的启动、胚胎基因组的转录激活、并指导完成个体的发育过程。同时,核移植过程中,分化的细胞核在去核的卵母细胞中能够重编程到胚胎早期的状态并能完成个体的发育过程。在这些发育过程中母源因子都发挥了极其的重要作用。在小鼠胚胎发育研究中发现,小鼠的基因组激活发生在2细胞期,这一时期标志着合子的发育由卵母细胞控制向胚胎控制的过渡,期间发生一系列复杂的生化过程。体外培养的小鼠的胚胎的发育阻断也易发生的2细胞时期。因此对卵母细胞及早期胚胎母源因子的研究,将有利于了解早期体外培养胚胎和克隆胚胎发育失败的原因,为提高体外培养和克隆胚胎发育的成功率提供理论的基础。     

山羊体外受精胚胎序贯培养的研究

目的：根据早期胚胎不同发育阶段的营养需求设计体外培养体系,以建立适于山羊早期胚胎体外发育的序贯培养方法。方法：对屠宰场来源山羊卵巢卵母细胞进行体外成熟和体外受精后移入添加不同胚胎发育影响因子的培养体系中进行体外培养,显微镜观察、统计各阶段胚胎发育情况,并对培养的胚胎进行移植。结果：BSA和EGF对山羊体外受精卵具有明显促卵裂作用,培养系统中添加EGS、EGF、HTAU或p—Me可有效支持8-细胞期山羊胚胎克服发育阻滞而提高桑葚胚发育率;在不同胚胎期添加各发育影响因子进行序贯培养的卵裂率、≥8-细胞率和桑葚胚发育率分别为45．2％、60．6％和23．4％,序贯培养的胚胎移植后产羔率为11．1％。结论：宜根据早期胚胎各时期代谢特点和营养需求对山羊胚胎进行序贯培养。     

人类及小鼠胚胎干细胞的不同多能性状态

胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)是来源于早期胚胎的全能性细胞,在合适条件下具有分化为任何一类成体细胞的潜力。在小鼠中,根据细胞来源的胚胎发育时间,ESCs可以被分为原始态多能性(na(?)ve pluripotency)和始发态多能性(primed pluripotency)两种状态。这两种状态的细胞在发育上相互联系,具有不同的形态、信号依赖、发育性质、基因表达及表观遗传学性质,并且在特定的条件下可以相互转化。人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)的发育潜能曾一度被认为低于小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESCs),直到人类原始态胚胎干细胞的发现证明了hESCs可以表现出与mESCs相似的性质。这对于人类胚胎发育的研究及ESCs在临床治疗上的实际应用都具有重要的意义。     

葡萄糖对小鼠胚胎体外发育的影响

通过在CZB培养液中添加不同浓度葡萄糖及在胚胎发育的不同阶段加入葡萄糖,对小鼠胚胎进行体外培养,以探讨葡萄糖在小鼠早期胚胎体外发育中的作用。其结果表明,小鼠胚胎在含糖CZB与在无糖CZB中培养比较,4-细胞发育率无差异;各浓度葡萄糖组囊胚率显著高于无糖组,其中3.0mmol/L浓度组囊胚细胞数显著高于其余组;实验二：2-细胞至4-细胞、4-细胞至桑椹胚前添加葡萄糖囊胚率显著提高。上述结果证明,在小鼠胚胎体外培养中加入葡萄糖不会导致2-细胞阻滞;葡萄糖浓度增加至10mmol/L对小鼠胚胎无毒性作用,其最适浓度为3.0mmol/L;2-细胞至4-细胞、4-细胞至桑椹胚前添加葡萄糖是必要的。关键词 葡萄糖;小鼠;2-细胞阻滞;胚胎;体外发育     

热休克蛋白（HSPs）在胚胎发育中作用的研究进展

在胚胎发育,特别是早期胚胎发育时期,基因转录活跃、蛋白质大量合成,细胞的增殖和分化非常剧烈,细胞的环境在不断变化,细胞对外界刺激十分敏感。这个时期的HSPs变化和作用表现得非常突出。本文简要总结了近十年有关热休克蛋白在胚胎发育中作用的研究成果。根据胚胎发育地HSPs的依赖性、HSPs基因表达的发育阶段特异性和组织特异性、干扰胚胎发育中HSPs表达程序以后导致胚胎异常发育等现象推测：（1）热休克基因与和／功调控体形形成、肌肉及神经分化,而在胚胎发育中具有看家基因的功能;（2）热休克蛋白作为伴侣分子,通过介导新合成的和／或可逆变性的蛋白质正确折叠、装配、转动及促进不需要的和／或不可逆变性的蛋白质降解,参与胚胎的正常发育和保护胚胎不受不良刺激的影响。这方面的深入研究,必将有助于阐明胚胎发育、细胞增殖、细胞分化和去分化、细胞转化、生物适应性等的分子机理。     

热休克蛋白(HSPs)在胚胎发育中作用的研究进展(英文)

在胚胎发育,特别是早期胚胎发育时期,基因转录活跃,蛋白质大量合成,细胞的增殖和分化非常剧烈,细胞的环境在不断变化,细胞对外界刺激十分敏感。这个时期的ＨＳＰｓ变化和作用表现得非常突出。 本文简要总结了近十年有关热休克蛋白在胚胎发育中作用的研究成果。根据胚胎发育对ＨＳＰｓ的依赖性、ＨＳＰｓ基因表达的发育阶段特异性和组织特异性、干扰胚胎发育中ＨＳＰｓ表达程序以后导致胚胎异常发育等现象推测：（１）热休克基因通过参与和／或调控体形形成、肌肉及神经分化,而在胚胎发育中具有看家基因的功能;（２）热休克蛋白作为伴侣分子,通过介导新合成的和／或可逆变性的蛋白质正确折叠、装配、转运及促进不需要的和／或不可逆变性的蛋白质降解,参与胚胎的正常发育和保护胚胎不受不良刺激的影响。这方面的深入研究,必将有助于阐明胚胎发育、细胞增殖、细胞分化和去分化、细胞转化、生物适应性等的分子机理。     

组蛋白甲基化修饰酶与早期胚胎发育

早期胚胎发育是胚胎发育中细胞分裂与分化最为活跃的时期,也是合子型基因大规模转录的时期,而此时组蛋白的甲基化修饰也显示出动态学的变化。这一时期,在细胞内外信号的共同调控下,经历着一系列基因的激活与抑制,许多调控机制参与其中的调控。而近年来的研究表示,表观遗传学调控显示越来越重要的作用。组蛋白甲基化修饰是表观遗传学重要调控机制之一,在胚胎的早期发育过程中扮演着重要的角色。就近年来组蛋白甲基化修饰酶在早期胚胎发育过程中的作用与功能做一简要综述。     

克服昆明小鼠体外受精卵发育阻滞方法的研究

本研究应用CZB和WM培养液进行昆明小鼠体外受精胚胎的发育培养,建立了一个可行的胚胎体外培养的新方法,并通过改变培养液的成分及其含量,对胚胎发育的阻滞机理和突破方法进行了初步的探索。培养于WM中的受精卵发生阻滞,有48％停留于2细胞阶段;而CZB中的胚胎有81％发育为桑椹胚和囊胚。在WM中添加EDTA和谷氨酰胺得到了66％的囊胚;加大WM中乳酸钠和丙酮酸钠的比值未能克服发育的阻滞现象。实验结果表明,EDTA和谷氨酰胺在克服阻滞时具有协同作用。     

PTEN在小鼠卵细胞和早期胚胎发育中的功能研究

PI3K/AKT信号通路在哺乳动物早期胚胎发育中起重要作用.抑癌基因PTEN是该通路中的负调节因子,但PTEN在卵和早期胚胎中的表达、分布以及作用都还未见报道.本研究通过免疫荧光方法发现卵细胞及着床前胚胎都表达PTEN,且具活性的PTEN主要分布在生发泡期(germinal vesical,GV)卵细胞的皮层部位以及致密桑椹胚的卵裂球表面.在培养基中添加低浓度的PTEN特异性抑制剂bpV(pic),GV期卵母细胞的成熟不受影响,但着床前胚胎发育受到阻滞.该结果提示PTEN在小鼠着床前胚胎发育中可能起重要作用.     

小鼠胚胎发育过程中Brachyury对Wnt信号通路的作用研究

Brachyury对调控小鼠胚胎发育起着至关重要的作用,缺乏Brachyury蛋白的小鼠胚胎不能正常发育。Wnt信号通路在小鼠胚胎发育中可控制胚胎的轴向发育等重要的生理过程,Brachyury可能通过与Wnt信号通路的相互作用导致短尾表型的产生。为了揭示Brachyury与Wnt信号通路相互作用关系,本研究制作了Brachyury突变小鼠,通过提取不同时期的胚胎并提取总RNA,经反转录进行qPCR检测Brachyury与Wnt信号通路相关成分的表达关系。结果显示,Brachyury、Axin2、Dkk1及Wnt3a的表达在突变胚胎和野生胚胎中的表达有显著差异。因此,Brachyury作为转录因子对上述Wnt信号通路成分的表达有调节作用,它们形成一个调控网络调控小鼠胚胎的正常发育。本研究为小鼠胚胎发育期间Brachyury (T)的功能作用提供了理论基础。     

5-脱氧杂氮胞苷抑制小鼠附植前的胚胎发育

DNA甲基化在哺乳动物发育过程中有关键作用．在小鼠附植前胚胎发育过程中,DNA甲基化一直处于动态变化过程中．通过将体外受精胚在5-AZA-CdR中持续培养,研究5-AZA-CdR对小鼠附植前胚胎发育的影响,为附植前胚胎发育机理的研究及5-AZA-CdR的毒副作用研究提供试验基础．从原核期加入不同浓度的5-AZA-CdR时,胚胎不能发育到桑椹胚(0.2 和1.0 μmol/L)和4-细胞胚(5.0 μmol/L);从2-细胞期加入时,胚胎阻滞于未致密化的8-细胞(0.2 和1.0 μmol/L)和3/4-细胞期(5.0 μmol/L);而当从4-细胞加入时,虽然胚胎能够发育到早期桑椹胚,但发育比例同对照相比显著降低(P < 0.05)．进一步检测凋亡、基因组DNA甲基化和整体转录活性,结果显示,高浓度的5-AZA-CdR导致8-细胞和早期桑椹胚发生早期凋亡,而低浓度的5-AZA-CdR引起8-细胞和早期桑椹胚基因组DNA甲基化的降低和转录活性的降低,并且这种降低呈浓度依赖性．所以加入低浓度的5-AZA-CdR时,胚胎的DNA甲基化降低,引起转录活性的降低,进而导致胚胎发育的停滞．     

无义介导的mRNA降解在胚胎发育中的作用及机制的研究进展

无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay, NMD)最初被认为是一种广泛存在的mRNA质量监控机制,可迅速降解含有提前终止密码子的异常mRNA,避免有害的、截短的蛋白产物积累而对细胞造成损害。最近研究显示,NMD也可以调控执行重要细胞生理功能的正常基因转录物的降解过程,因此被认为是真核生物中高度保守的转录后调节机制。NMD直接或间接调控从酵母到人的3%～20%的转录组,对于细胞稳态、应激反应、增殖、分化等多种生理活动都是必不可少的。研究表明,NMD可以调节与发育相关的转录物的水平,NMD因子敲除大多具有胚胎致死效应。NMD在胚胎干细胞的自我更新、分化与胚胎发育的过程中发挥重要作用。本文将对NMD在胚胎发育中的作用及机制的最新研究进展进行综述,以期为胚胎发育的研究和胚胎发育相关疾病的治疗提供新的思路。     

哺乳动物卵母细胞及早期胚胎核仁结构与rRNA基因表达研究进展

核仁是细胞中合成哺rRNA的场所,与细胞的蛋白质合成密切相关,近年的研究证明,在卵子发生和早期胚胎发育过程中,核仁的结构和机能都发生着有规律的变化,对于研究卵子发生和早期胚胎发育机理有着重要的意义。本文以牛为主要对象,综述了有关核仁的结构,发生以及卵母细胞成熟及早期胚胎发育过程中核仁结构和rRNA转录变化规律的研究进展。     

斑马鱼胚胎背腹轴建立的分子机制

脊椎动物胚胎发育起始于体轴的建立,是胚胎早期发育过程中最重要的事件之一。Wnt、BMP、Nodal和FGF等多个信号通路协同调控细胞分化和细胞运动,促进胚胎胚层的形成和空间上的分离,调控胚胎背腹轴、前后轴和左右轴线的分化,为胚胎进一步发育勾勒出蓝图。本文主要综述斑马鱼胚胎背腹轴建立的分子机制,包括背部组织中心简介;母源Wnt/β-catenin信号调控背部组织中心形成的分子机制;BMP信号调控背腹轴建立的分子机制。     

不同发育阶段斑马鱼胚胎对X射线辐射敏感性差异

目的:考察X射线对斑马鱼早期胚胎发育的影响,探讨其影响机制.方法:用X射线照射不同发育时段的斑马鱼胚胎,统计死亡率和畸形率;应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测X射线对胚胎DNA损伤的影响;采用DCFH-DA测定胚胎活性氧;总抗氧化能力(T-AOC)测定;结果:X射线照射对斑马鱼胚胎发育有明显的影响,能够导致胚胎发育畸形如围心腔水肿、脊柱扭曲、尾部弯曲等多种畸形甚至死亡;检测X射线对斑马鱼胚胎DNA损伤时,发现X射线照射对胚胎中的DNA能够产生明显的损伤,且DNA损伤程度随胚胎发育的进行而减弱;胚胎经X射线照射后活性氧的产生增加;胚胎总抗氧化能力随着胚胎发育的进行而逐渐增强;结论:X射线照射明显影响斑马鱼胚胎发育,并造成胚胎细胞DNA损伤,发育早期胚胎敏感性高;发育后期胚胎对X射线敏感性降低,可能与胚胎细胞抗氧化能力增强有关.     

三种抗氧化剂对小鼠体外受精胚胎发育的影响

本实验以昆明小鼠为实验对象,CZB为基础培养液,在其中分别添加不同浓度的三种抗氧化剂-槲皮素（quercetin）、维生素C和维生素E,比较它们对小鼠体内受精1-细胞胚胎体外发育的影响,测定其克服小鼠胚胎体外发育阻滞、促进胚胎发育的最佳浓度。然后将三种抗氧化剂分别加入体外受精胚胎培养液中,观察三种抗氧化剂对小鼠体外受精胚胎发育的作用,