猪卵母细胞体外成熟的发育潜力及核移植重构胚构建方法的研究

为了提高猪体细胞核移植重构胚发育潜力,本研究对体外成熟28 h、32 h、36 h、40 h、44 h、48 h、52 h和56 h的猪卵母细胞分别进行去核构建重构胚.研究结果表明,成熟44 h的卵母细胞核移植后有较高的融合率(58.99%)、卵裂率(67.52%)和囊胚率(22.78%),而成熟48 h的卵母细胞则分别为56.51%、65.73%和15.96%;且卵龄为44 h的卵母细胞核移植后分裂率与囊胚率显著高于卵龄为40 h、36 h、32 h、28 h的卵母细胞的分裂率与囊胚率(P＜0.05).卵龄为48 h的卵母细胞融合率高于卵龄为52 h卵母细胞的融合率(P＜0.05).同时我们还探讨了不同去核方法(盲吸法、Hochest33342染色法和Spindle-view system)对猪体细胞核移植重构胚发育能力的影响.研究结果发现,盲吸法、Hoechest33342染色法和Spindle-view system法的去核率分别达到76.33%,100.00%和98.40%.Hoechest染色法去核率显著高于盲吸法的去核率(P＞0.05),而与Spindle-view法去核率没有差异(P＞0.05).三种方法在融合率和囊胚率方面差异不显著(P＞0.05),但Hoechest染色法的分裂率较低,差异显著(P＜0.05).进一步的研究表明,细胞质内注射进行核移植构建重构胚的分裂率和囊胚率分别为68.13%和6.44%;透明带下注射法则为60.37%和8.08%,两者差异不显著(P＜0.05);两者均可运用于猪体细胞的核移植,这为建立有效的猪体细胞核移植体系提供了参考.     

牛体细胞核移植显微操作环节的优化

本研究从牛卵母细胞去核方法(纺锤体观测仪法&Hoechst33342染色法)、供体细胞核引入去核卵细胞质的方法(卵细胞质注射法和电融合法)和重构胚胎电融合(3组参数)等3个环节对牛体细胞核移植的显微操作过程及相关参数进行了筛选优化。以核移植胚胎的卵裂率、囊胚发育率作为检测指标,对不同的方法所获得的克隆胚胎的卵分裂率与囊胚发育率进行比较,最后筛选获得1个优化的牛体细胞核移植操作程序,即采用Spindle view系统对牛卵母细胞进行去核操作,将供核体细胞注射到卵周隙,然后通过电融合法将供体核引入去核卵细胞质(电融合参数为1.9kV/cm,脉冲时程10μs,方波2次间隔2s)。以此核移植程序进行牛体细胞核移植实验,自获得克隆胚胎中筛选80枚优质囊胚移植到33头受体牛子宫内,最后2头母牛产下2头克隆牛犊,结果表明利用该优化的显微操作环节进行牛体细胞核移植可以获得体细胞克隆牛犊。     

成年耳细胞克隆山羊(Capra hircus)

繁殖季节采集关中奶山羊卵巢,采集获得可用卵母细胞5.5枚/卵巢(1815/330).经约20 h 成熟培养,第一极体排放率66.17%(1201/1815).将有类第二极体排出结构的成熟卵母细胞去核,去核率75.44%(906/1201).培养济宁青山羊耳部皮肤成纤维细胞传2代后液氮冷冻,解冻培养3~6代,用0.5% FBS饥饿2~10 d作为供体细胞.利用卵母细胞胞质内注射法将分离的供体细胞核胞体注入到去核卵母细胞内,注核成功率98.12%(889/906).克隆胚胎用5μmol/L 离子酶素激活4.5 min, 在含2 mmol/L 6-二甲氨基嘌呤(6 dime-thylaminopurine,6-DMAP)的培养液中培养3 h,然后在mCR1aaBF培养液中培养36 h,卵裂率76.69%(645/841).其中由未经冷藏处理供体细胞克隆得到308枚胚胎,激活后卵裂率、4-细胞发育率、囊胚发育率分别为68.5%(211/308),59.72%(126/211)和17.46% (22/126);另外,由4℃冷藏处理24h供体细胞获得的109枚克隆胚胎,激活率、4-细胞率、囊胚率分别为72.48%(79/109),53.16%(42/79)和19.05%(8/42).统计学分析表明,4℃处理供体细胞对克隆胚胎的早期发育没有显著影响.将102枚发育至4-细胞期的克隆胚胎移植到17只自然发情2~3 d 的受体山羊输卵管,其中非冷藏供体细胞克隆的84枚胚胎移植后没有产仔.18枚冷藏体细胞克隆的胚胎移植获得1只发育足月的克隆山羊.将冷藏或非冷藏处理供体细胞克隆得到的19枚体外发育囊胚移植到自然发情6~8 d 的受体山羊,结果无一产仔.未经冷藏处理供体细胞克隆得到的18枚体外发育桑椹胚移植到自然发情5 d受体山羊后获得1只足月羔羊.微卫星引物PCR扩增结果证实2只克隆山羊来源于同一供体细胞.     

Demecolcine化学辅助去核技术在牛体细胞核移植中的初步研究

本实验目的是研究demecolcine辅助去核的卵母细胞能否支持牛的核移植胚胎的发育。通过化学药物demecolcine处理牛MII期卵母细胞来辅助去除牛卵母细胞核,并用去核的卵母细胞做受体,进行核移植的研究。实验结果显示,demecolcine辅助去核后的卵母细胞质膜有明显一个或二个突起,并且突起内都含有卵母细胞染色体组,显示去核效果较好（57.89%～73.3%）。药物处理一小时为最适时间,去核率可达73.3%。对demecolcine辅助去核的卵母细胞的核移植胚胎发育情况显示囊胚率较盲吸法核移植胚胎较好（12.5%VS10.2%）,但二者差异不显著(p>0.05)。Demecolcine药物处理后的卵母细胞能够支持核移植胚胎的发育。Demecolcine辅助去核可以在牛体细胞核移植中的到应用。     

供体细胞类型对体细胞克隆牛生产效率的影响

建立了中国红系冀南黄牛颗粒细胞系(YGR)、Holstein奶牛颗粒细胞系(HGR)、Holstein奶牛不同个体的成年成纤维细胞系(AFB)以及Holstein奶牛同一个体的胎儿成纤维细胞系(FFB)和胎儿输卵管上皮细胞系(FOV). 以上述不同类型的体细胞为核供体, 进行了体细胞核移植, 共成功培育出12头体细胞克隆牛. 比较了不同类型供体细胞的重构胚的发育潜能, 结果表明: (ⅰ) YGR和HGR的重构胚的囊胚发育率(33.2% vs 35.1%)无显著差异(P > 0.05), 妊娠率分别为33.3%和30.2%, 产犊率分别为16.7%和11.6%; (ⅱ) Holstein奶牛不同个体AFB的重构胚的囊胚发育率(27.9% vs 39.4%)差异显著(P < 0.05), 妊娠率分别为36.2%和36.4%, 产犊率分别为14.9%和27.3%; (ⅲ) Holstein奶牛同一个体的FFB和FOV的重构胚的囊胚发育率(37.9% vs 41.5%)差异显著(P < 0.05), 妊娠率分别为45.7%和24.1%, 产犊率分别为22.9%和10.3%. 综合比较Holstein奶牛的4种体细胞(HGR, AFB, FFB和FOV)的重构胚的发育情况, 结果显示: 在体外发育阶段, FOV的重组胚的囊胚发育率(41.5%)最高, FFB (37.9%)和HGR (35.1%)次之, AFB(29.4%)最低, 三者之间差异显著(P < 0.05). 在体内发育阶段, 4种供体细胞克隆胚胎的妊娠率分别为30.2%, 36.2%, 45.7%和24.1%, 产犊率分别为11.6%, 17.2%, 22.9%和10.3%.     

绵羊体细胞核移植去核前程序的优化

目前绵羊体细胞克隆效率仍然很低,本研究拟对去核前的操作环节进行优化。主要为卵巢保存时间(3 h和3–5 h)、卵母细胞体外成熟时间(18 h和24 h)、供核细胞贴壁率(10%和30%)和盲吸法去核时间(16 hpm和18 hpm)等4个方面优化。以成熟率、融合率和重构胚胎发育能力作为评价参数。结果表明:在卵巢保存方面,卵巢保存3 h组卵母细胞成熟率显著高于3–5 h组卵母细胞成熟率(60.18%vs 52.50%)(P0.05),重构胚胎发育力差异不显著(P0.05);在体外成熟时间方面,体外成熟18 h组和24 h组卵母细胞成熟率差异极显著(53.81%vs 89.06%)(P0.01),胚胎发育力差异不显著(P0.05);在融合率方面,贴壁率30%组极显著高于贴壁率10%组(80.85%vs 57.69%)(P0.01),在克隆胚胎发育率方面没有显著差异(P0.05),具有贴比率差异性的细胞在细胞生长平台期表现出差异性;在去核时间方面,16 hpm组和18 hpm组胚胎卵裂率差异显著,囊胚发育力差异不显著(P0.05),16 hpm组获得一只克隆羊,重复16 hpm获得4只妊娠克隆羊。组织微卫星序列经SDS-PAGE分析,DNA指纹与供体细胞相同。结论:去核前程序的优化保证了材料的质量,为提高克隆胚胎数量和质量奠定基础,可以获得体细胞克隆羊。     

不同供体细胞及其处理对猪核移植重构胚体外发育的影响

系统探讨了体细胞的组织来源及培养代数对猪核移植重构胚发育的影响。体外成熟培养40~44 h的猪卵母细胞去核后, 将经血清饥饿(0.5%FBS)培养2~9天、0.1 mg/L Aphidicolin(APD)培养+0.5% FBS培养2~9天或一般培养法(10% FBS)培养的卵丘细胞、颗粒细胞、输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞, 直接注射到去核的卵母细胞质中, 或注射到卵周隙中, 再经电融合(100 V/mm, 30 [mu]s, 电脉冲1次)构建重构胚。重构胚以钙离子载体A23817 或电脉冲结合6-DMAP 激活处理, 体外培养6天。耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经0.1 mg/L APD + 0.5% FBS培养处理后的重组胚卵裂率, 均高于血清饥饿和一般培养处理的同种供体细胞(P<0.01)。卵丘细胞、颗粒细胞经0.1 mg/L APD + 0.5% FBS处理后进行核移植的分裂率和发育率均高于输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞(P<0.05)。以猪颗粒细胞为核供体时, 电融合法的重构胚分裂率显著高于胞质内注入法(P<0.05), 但囊胚发育率无显著差异(P>0.05)。培养3代和6代的猪颗粒细胞以及培养6代和10代的耳皮成纤维细胞, 其具有正常二倍染色体的细胞比例均无显著差异(P>0.05); 以这2种细胞不同培养代数做供体进行核移植时, 各代之间核移胚的体外分裂率、囊胚发育率无显著差异(P>0.05)。这些结果表明: (1) 猪耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经培养传代所建立起来的细胞系相对比较稳定; (2) 0.1 mg/L APD预培养处理供体细胞能提高猪体细胞核移植的效果, 血清饥饿培养则无明显效果; (3) 猪颗粒细胞和耳皮成纤维细胞等均可做供核细胞, 核移植后都能得到体细胞克隆的囊胚, 但前者的效果略优于后者, 且其核移植效果不受供核细胞培养代数的影响; (4) 电融合核移植胚胎的发育率高于胞质内直接注入法, 但两者的总体效率相近。     

绵羊胎儿成纤维细胞不同处理对核移植重构胚发育的影响

研究供体细胞代数、大小、周期以及基因转染处理对重构胚发育的影响. 结果如下: (i)体外培养5~7代细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率显著高于16~18代细胞的桑椹/囊胚率(17.3% vs. 4.9%, P < 0.05); (ii) 15~25 μm细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率为20.0%, 高于8~15 mm细胞、25~33 μm细胞桑椹/囊胚率(8.0%, 9.7%), 但效果不显著(P > 0.05); (iii) 血清饥饿与非血清饥饿的细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚发育率没有显著性差异(11.8% vs. 18.6%, P > 0.05), 但非血清饥饿的效果要好于血清饥饿; (iv) 用0.05 μmol/L秋水仙素处理供体细胞效果最好, 重构胚的桑椹/囊胚率可达27.5%, 而未处理或用0.1 μmol/L秋水仙素处理供体细胞, 重构胚的桑椹/囊胚率分别为17.1%和12.1%, 但三者之间差异不显著(P > 0.05); (v) 以转染绿色荧光蛋白基因(GFP)细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率显著低于非转基因细胞做供体核的桑椹/囊胚率(3.1% vs. 20.4%, P < 0.05). 上述结果表明, 传代少、中等大小的细胞更适合做供体核; 血清饥饿没有必要; 用0.05 μmol/L秋水仙素处理供体细胞有利于重构胚的发育; 转基因供体细胞对重构胚发育有影响.     

Scriptaid处理可提高近交系五指山猪克隆胚胎的发育能力和克隆效率

为探讨一种新型低毒的组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid处理克隆胚胎时对其发育能力和克隆效率的影响,本研究以近交系五指山小型猪胎儿成纤维细胞为供体细胞进行体细胞核移植构建重构胚胎,重构胚胎激活后培养在添加Scriptaid不同浓度(0～300 nmol/ L)的胚胎培养液中培养不同的时间(0～36 h),观察克隆胚胎的卵裂率和囊胚率,评价克隆胚胎体外的发育能力.实验结果发现100 nmol/L Scriptaid处理24 h组克隆胚胎的囊胚发育率(30.4%)较对照组(17.5%)显著提高,P<0.05.将100 nmol/L Scriptaid处理24 h组克隆胚胎和对照组胚胎分别移植到4头受体母猪中,进一步观察其体内的发育能力.处理组克隆胚胎的受体在平均窝产仔数和克隆效率(分别为5头,2.4%)均显著高于对照组(分别为1.5头,0.7%),P<0.05.以上结果表明,100 nmol/L Scriptaid处理24 h近交系五指山小型猪克隆胚胎,有利于提高克隆胚胎的发育能力和克隆效率.     

不同方法处理供核细胞对细胞周期和重构胚发育的影响

利用流式细胞仪和细胞染色体核型分析技术,比较奶牛的转基因体细胞和正常细胞经血清饥饿、抑制培养周期同步化处理后的G0/G1期细胞比例;并将同步化处理的核供体细胞进行核移植,然后统计囊胚发育率.结果表明,血清饥饿和抑制培养均能获得较高比例的G0/G1期细胞,两组间差异不显著(P>0.05),但均显著高于未处理对照组(P<0.05);血清饥饿组的囊胚率显著高于抑制培养组和非处理对照组(P<0.05);但细胞同步化处理6 d后细胞染色体核型异常率增加.因此,要获得正常核型的G0/G1核移植供体细胞和较高的囊胚率,同步化处理时间以不超过4 d为宜.     

卵丘细胞核移植技术生产克隆牛犊

分别以短期培养的5头牛卵丘细胞(1~5 BCC)为细胞核供体, 共用1188枚体外成熟的去核卵母细胞构建了931枚重构胚(78.4%).体外培养后,763枚(82%)发育至2-细胞期,627枚(67.3%)发育至8-细胞期,最后获得囊胚275枚(29.5%).囊胚的平均细胞数为124±24.5 (n = 20).分析不同个体来源的卵丘细胞,同一个体卵丘细胞饥饿与否以及饥饿时间的长短、融合后核/质相容时间(融合到激活的时间长短)等因素对核移植效率的影响发现,5个个体的体细胞核移植囊胚率(14.1%,45.2%,27.3%,34.3% vs 1.5%)有显著差异(P<0.05).同一供体细胞饥饿与否(47.1% vs 44.4%)、饥饿11~12 d (52.5%)和18~19 d (41.6%)均不影响核移植囊胚率(P≥0.05).核/质相容2~3 h的囊胚率(20.3%)显著低于3~6 h组(31.0%,P<0.05). 3~6 h范围内,囊胚率无差异(P≥0.05).其中63枚冷冻的核移植囊胚解冻后移植给31头受体牛,妊娠4例,最后顺利获得2头克隆牛犊.结果表明,牛卵丘细胞饥饿不是核移植成功的关键因素,核质相容程度和供体细胞的个体差异对核移植效率有一定影响.卵丘细胞能够获得全程发育的克隆牛犊.     

牛供体细胞的来源、血清饥饿和预激活对核移植卵体外胚胎发育

牛皮肤成纤维细胞经血清饥饿或预激活处理后获得核胞体，并注入去核卵母细胞内构建重组胚。检查重组胚24 h和36 h卵裂率以及8 d囊胚率，以评估供体细胞及其处理方法对体细胞核移植效果的影响。实验结果表明：来自3个年龄(6、18和36月龄)、2个品系(红安格斯肉牛和荷斯坦奶牛)的4头供体牛皮肤细胞重组胚的卵裂率和囊胚率均无差异。生长到完全汇合的36月龄荷斯坦牛供体细胞血清饥饿10-13 d组重组胚的36 h卵裂率显著低于0 d(对照)、3-5 d和6-9 d组，囊胚率显著低于3-5 d组；经5 μmol/L离子霉素或7%乙醇预激活5 min重组胚的卵裂率和囊胚率均与对照组无差异。     

人-山羊异种核移植胚胎发育的初步研究

以体外分离培养的人胚胎成纤维细胞为核供体,经血清饥饿培养后,通过显微操作技术移入山羊去核卵母细胞中,采用化学方法激活重组胚.通过体外培养观察,2-细胞胚胎发育率可达51.33%,4-细胞发育率为31.42%,但发育至桑椹胚阶段的胚胎数目大大减少,仅为9.73%.虽然目前尚未能获得异种核移植囊胚,但实验结果说明山羊成熟卵母细胞可以支持人体细胞核完成重编程,人-山羊异种体细胞核移植重组胚可在体外完成其早期发育.     

利用体细胞核移植技术制作人胰岛素原转基因牛 （英文）

通过体细胞核移植技术制作了人胰岛素原转基因牛。在CMV启动子指导下以内部核糖体进入位点序列(IRES)连接的新霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因组成了双重标记基因的筛选系统,用于转基因细胞的富集以及细胞和植入前胚胎的筛选。转基因通过电穿孔的方法(900V/cm,5ms)转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞,基因转染细胞在添加G418 (800μg/mL)的培养基中培养10天以富集转基因细胞。选择表达绿色荧光蛋白的转基因细胞作为核供体进行体细胞核移植,重构胚经体外培养至囊胚阶段,选择表达绿色荧光蛋白的囊胚进行胚胎移植。为比较基因转染以及供体细胞所处周期对转基因细胞核移植胚胎发育的影响,用作核移植供体的转基因细胞或非转基因细胞先饥饿培养2—4天(0.5 ?S) ,然后恢复培养(10?S) 10 h使细胞同步化于G1期,以正常培养的细胞作为对照进行核移植。结果表明,转基因细胞作为核供体得到的核移植胚胎的体外囊胚发育率低于以非转基因细胞为核供体的对照组(23.2% VS 35.2 %,P<0.05) ;转基因细胞周期同步化处理与否对其克隆胚囊胚发育率无显著影响(23.2% VS 18.9 %,P>0.05)。胚胎移植后2个月直肠检查发现7头受体牛(每头移植2—4枚胚胎)中有一头妊娠,并最终发育足月产下一头小牛。聚合酶链反应(PCR)检测和DNA测序分析表明其为转人胰岛素原基因的转基因克隆牛。     

桂科Ⅰ号成年公猪体细胞核移植胚胎的体外生产

目前,关于桂科Ⅰ号猪体细胞核移植胚胎体外发育的研究尚未见报道。本研究结果表明,桂科Ⅰ号成年公猪来源的皮肤成纤维细胞(adult boar fibroblast cell,ABFC)和刚出生小公猪来源的皮肤成纤维细胞(newborn boar fibroblast cell,NBFC)对体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎的体外发育没有明显影响;在体外环境培养下,一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂—Scriptaid(SCR)对桂科Ⅰ号公猪SCNT胚胎的囊胚率具有促进作用。研究进行3个实验,实验一结果表明,细胞呈现典型的成纤维细胞形态,且生长呈现S型;实验二结果表明,通过将ABFC与NBFC注射到去核的卵母细胞制作SCNT胚胎,ABFC和NBFC来源的桂科Ⅰ号公猪SCNT胚胎的融合率、分裂率、囊胚率和囊胚细胞数没有明显的差异(53.2%vs 61.7%,p0.05;72.3%vs 75.7%,p0.05;11.9%vs 11.7%,p0.05;60.7 vs 57.5,p0.05);实验三结果表明,通过500 nmol/L SCR处理ABFC来源的SCNT胚胎,与对照组相比,处理组的分裂率和囊胚细胞数没有明显的差异(82.6%vs 80.1%,p0.05;42.9 vs 41.4,p0.05);但添加500 nmol/L SCR的ABFC来源的SCNT胚胎的囊胚率明显比对照组的高(21.6%vs 11.5%,p0.05)。数据表明桂科Ⅰ号成年公猪体细胞可作为供体细胞生产克隆胚胎,并且在体外环境培养下,通过500 nmol/L SCR处理极大地提高克隆胚胎的囊胚率,本研究可为下一步生产存活的桂科Ⅰ号SCNT猪奠定基础。     

转人t-PA指形区缺失基因的山羊体细胞核移植及其继代核移植

为了探索转基因体细胞核经连续核移植后的发育潜力,以转人组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)指形区缺失基因的山羊胎儿成纤维细胞为核供体,MII期的卵母细胞质为核受体,利用胞质内注射法构建原代核移胚胎(G0),并进行了原代核移植胚胎的继代核移植研究。比较原代和继代核移植胚胎在体外发育能力上的差异;在G1、G2代核移植试验过程中,比较了供体胚胎细胞的发育阶段对核移植胚胎体外发育的影响。结果表明,原代核移植胚胎的卵裂率(76.45%±1.17%)与继代核移植胚胎的卵裂率(72.18%±1.97%,76.05%±2.38%,75.99%±2.84%)无显著性差异(P>0.05)。但原代核移植胚胎的桑葚胚率(47.20%±2.93%)、囊胚率(11.00%±1.42%)显著高于G1、G2、G3代核核移植胚胎的桑葚胚率(34.99%±2.66%,28.23%±2.00%,23.34%±1.99%)、囊胚率(3.87%±0.67%,2.08%±1.66%,0);在G1、G2中,当用16-细胞期核移植胚胎作为核供体时的桑葚胚率(29.57%±1.53%,24.43%±1.87%)、囊胚率(1.96%±1.31%,2.01%±1.34%)低于用32~64-细胞时期的核移植胚胎的桑葚胚率(34.32%±1.31%,29.76%±1.66%)、囊胚率(3.86%±1.03%,3.48%±0.34%),但无显著性差异(P>0.05)。由此得出结论:转基因体细胞核移植胚胎不宜进行多代克隆;胞质内注射法构建核移植胚胎,用32~64-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率高于用16-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率。     

牛不同供体核克隆囊胚Xist基因DNA甲基化程度的比较研究

利用亚硫酸氢盐测序法分析Holstein奶牛胎儿成纤维细胞(FFB)和输卵管上皮细胞(FOV)来源的克隆囊胚Xist基因DNA甲基化状况,以体外受精囊胚(IVF)和供体细胞作对照.克隆囊胚Xist基因处于较低程度的DNA甲基化状态,其中,FFB来源的克隆囊胚Xist基因DNA甲基化程度为43%,而FOV来源的克隆囊胚仅为17%.在体外受精囊胚中,Xist基因DNA甲基化处于中等状态,为49%.然而,在体细胞中,Xist基因的甲基化程度较高,FFB为66%,FOV为63%.这些结果说明,Xist基因DNA甲基化是可以被重编程的,所检测的CpG岛可能调节Xist基因的表达.结合已发表的实验数据,在同一个体中,FFB来源的克隆囊胚发育率比FOV的低,但其克隆牛胎儿的妊娠率和产犊率比FOV的高,这暗示不同供体核克隆囊胚的重编程是有差异的,并可能影响到胚胎及个体的发育.     

人-牛异种克隆胚构建及其线粒体来源

通过人-牛异种核移植技术获得异种克隆囊胚, 便于在不消耗人类卵母细胞的情况下从异种克隆胚中分离出人类干细胞。通过透明带下注射法将人胎儿成纤维细胞和牛耳成纤维细胞分别注入去核牛卵母细胞中构建异种和同种胚胎, 并比较两者之间的融合率、卵裂率、8-细胞发育率以及囊胚率。并对处于2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑椹胚、囊胚阶段的异种克隆胚的线粒体DNA来源进行检测。结果表明, 异种克隆胚体外各个阶段的发育率均低于同种克隆胚, 尤其是8-细胞到囊胚阶段的发育率, 以及囊胚率都显著低于同种克隆胚(P<0.05)。异种克隆胚在2-细胞到桑椹胚阶段检测到人、牛线粒体DNA共存, 囊胚阶段只检测到牛线粒体DNA。结果表明: 牛卵母细胞可以重编程人胎儿成纤维细胞, 完成异种克隆胚植入前的胚胎发育, 异种克隆胚由于核质相互作用的不谐调, 影响其发育能力, 使其囊胚率显著低于同种克隆胚。牛线粒体DNA存在于植入前异种胚胎发育的各个阶段。异种克隆胚胎用于人类胚胎干细胞分离具有可行性。     

Xist基因抑制对牛SCNT早期胚胎发育的影响

Xist是与X染色体失活相关的非编码基因,它在合子期基因组开始表达,是胚胎发育早期表达的第一个印记基因。探讨了特异性抑制Xist的TALER-REPRESSOR(TALER)载体转染到胎牛成纤维细胞对Xist基因的抑制作用,并以抑制Xist基因表达的细胞作为核供体制作克隆胚胎,研究Xist基因抑制对牛克隆胚早期发育的影响。结果显示,与对照组细胞相比,TALER载体将Xist相对表达量下调了93.85%,说明本试验设计的载体转染系统能够有效抑制Xist基因的表达。选取Xist抑制表达阳性的转染细胞用于体细胞核移植试验,克隆胚胎发育结果显示,试验组和对照组的卵裂率、8细胞发育率、桑葚胚发育率和囊胚发育率分别为78.8%vs 75.1%(P0.05,无显著差异)、54.4%vs 50.6%(P0.05,无显著差异)、12.3%vs 27.8%(P0.01,差异极显著)、0 vs 26.6%(P0.01,差异极显著)。综上所述,试实验设计的特异性抑制Xist表达的TALER载体可有效抑制雌性胎牛成纤维细胞中Xist的表达。供体细胞Xist这种基因下调可使克隆胚胎2-8细胞率略有提升,但囊胚期和桑葚胚率明显降低。因此,其机制尚待于进一步探讨。     

牛供体细胞的来源、血清饥饿和预激活对核移植卵体外胚胎发育的影响

牛皮肢成纤维细胞经血清饥饿或预激活处理后获得核胞体,并注入去核卵母细胞内构建重组胚。检查重组胚24h和36h卵裂率以及8d囊胚率,以评估供体细胞及其处理方法对体细胞核移植效果的影响。实验结果表明：来自3个年龄（6、18和36月龄）、2个品系（红安格斯肉牛和荷斯坦奶牛）的4头供体牛皮肤细胞重组胚的卵裂率和囊胚率均无差异。生长到完全汇合的36月龄荷斯坦牛供体细胞血清饥饿10-13d组重组胚的36h卵裂率显著低于0d（对照）、3-5d和6-9d组,囊胚率显著低于3-5d组;经5μmol/L离子霉素或7％乙醇预激活5min重组胚的卵裂率和囊胚率均与对照组无差异。