父系遗传背景对小鼠体细胞核移植效率的影响

为了评价父系遗传背景对小鼠体细胞核移植效率的影响,本试验用129/Sv小鼠、C3H小鼠和ICR的雄鼠分别与昆明雌鼠(KM)杂交的F1代为研究对象,以KM自交鼠F1代为对照,比较卵母细胞的可操作性以及重构胚的激活率、卵裂率和囊胚发育率。结果显示:129/Sv×KM、C3H×KM和KM×KM的去核效率显著高于ICR×KM(78.0%、82.9%、81.0%vs63.9%;P<0.05);129/Sv×KM的注核成功率显著高于C3H×KM、ICR×KM和KM×KM(83.0%vs59.6%、55.5%、71.4%;P<0.05);129/Sv×KM的重构胚激活率显著高于C3H×KM、ICR×KM和KM×KM(97.3%vs85.2%、81.7%、78.3%;P<0.05);C3H×KM的卵裂率和囊胚率显著高于ICR×KM和KM×KM(84.5%、28.2%vs63.2%、11.4%,64.5%、16.5%;P<0.05)。研究表明129/Sv、C3H和ICR3个品系父系遗传背景影响小鼠体细胞核移植效率,其中C3H父系遗传背景的卵母细胞可提高体细胞核移植效率。     

乙醇及6-DMAP对小鼠卵母细胞孤雌激活的研究

实验研究了乙醇、6-DMAP以及二者联合使用时对注射hCG后18小时采集的小鼠卵母细胞孤雌激活的效果。结果证明:(1)用5％的乙醇分别作用5和10分钟及10％的乙醇分别作用5和10分钟,小鼠卵母细胞的孤雌激活率分别为41.3％、63.7％、57.9％和85.6％。说明在一定范围内,随着乙醇浓度和作用时间的增加,小鼠卵母细胞孤雌激活率有上升的趋势。(2)用2mM 6-DMAP作用2、4和6小时,小鼠卵母细胞的孤雌激活率分别为 12.0％、25.0％和40.0％。说明随着6-DMAP作用时间的增加,小鼠卵母细胞的孤雌激活率有所升高。(3)用5％乙醇作用5分钟,再用含有2mmol/L 6-DMAP的培养液培养6小时,小鼠卵母细胞的孤雌激活率可达65.5％,明显高于单独使用5％乙醇作用5分钟或单独使用2mmol/L 6-DMAP作用6小时卵母细胞的孤雌激活率。(4)用10％的乙醇作用5分钟,再用含有2mmol/L 6-DMAP的培养液培养6小时,小鼠卵母细胞的孤雌激活率达到100％,远远高于单独使用10％乙醇作用5分钟或单独使用2mmol/L 6-DMAP作用6小时卵母细胞的孤雌激活率。(5)在单独使用乙醇刺激时,激活卵母细胞中直接卵裂(2-细胞)的比率随乙醇作用强度的增加而增加,最高达62.5％;但6-DMAP则抑制激活卵母细胞的直接卵裂,增加二原核卵的比例。     

化学联合激活可明显提高小鼠孤雌胚胎发育率

为探讨一种高效的小鼠卵母细胞孤雌激活的方案,进一步提高孤雌囊胚发育率。用不同浓度的氯化锶及不同作用时间的乙醇,并分别联合6-DMAP对不同卵龄小鼠卵母细胞进行活化,统计小鼠卵母细胞卵裂率和体外发育状况。结果显示,15～16h、18～19h和20～21h卵龄组卵母细胞经6mmol/LSrCl2联合6-DMAP处理后,三组的激活率随卵龄增长而升高,其中20～21h卵龄组显著高于15～16h、18～19h组(P<0.05),激活胚胎的发育率以18～19h时最高;6mmol/L和10mmol/L的SrCl2联合6-DMAP均能有效地激活小鼠卵母细胞,激活率分别为76.4%和83.6%,桑葚胚率分别为50.0%和56.3%;70ml/L乙醇联合6-DMAP以处理7min组获得了较好的激活率和囊胚发育率,分别为77.1%和42.4%,囊胚率均显著高于4min和10min处理组(P<0.05)。6-DMAP与SrCl2或乙醇联合应用可以有效抑制第二极体的排出,提高激活胚的二倍体比率;孤雌囊胚的平均细胞数显著低于正常受精囊胚(P<0.05)。不同激活方案对孤雌活化胚的核型和发育能力的作用差异较大,小鼠卵母细胞孤雌激活率与卵龄...     

猪克隆胚胎激活方法优化与转人溶菌酶基因克隆猪的生产

为了提高转基因克隆效率和获得转人溶菌酶基因克隆猪,研究了不同电激活参数和化学辅助激活方法对猪克隆胚胎和孤雌胚胎体外发育的影响.结果发现:电场强度会显著影响克隆胚胎的融合率和体外发育能力(P<0.05),电脉冲次数对克隆胚胎体外发育促进作用不显著(P>0.05),而相同电激活条件下克隆胚胎和孤雌胚胎的体外发育能力变化趋势不同;电激活后再利用放线菌酮+细胞松弛素B(CHX+CB)处理4 h能显著提高克隆胚胎的囊胚率(P<0.05),而用二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)处理没有提高克隆胚胎囊胚率(P>0.05),但6-DMAP或CHX+CB处理均可显著提高孤雌胚胎的囊胚率(P<0.05).上述结果表明,最佳的孤雌激活条件并不一定是克隆胚胎的最佳激活条件.本研究中猪克隆胚胎的最佳激活方法为1.6 kV/cm、100μs、2次直流电脉冲间隔100μs,再辅以CHX+CB处理4 h.利用优化的激活条件成功获得了乳腺特异表达人溶菌酶的转基因猪,为猪转基因育种奠定了基础.     

体外受精和孤雌活化过程中小鼠胚胎细胞骨架的动态变化

为研究微管在体外受精与孤雌活化过程中的动态变化,本实验比较了体外受精胚胎、SrCl2激活的孤雌胚胎和体内受精的原核期胚胎在体外发育的情况,采用免疫荧光化学与激光共聚焦显微术检测卵母细胞孤雌活化过程中及体外受精后微管及核的动态变化,以分析微管在减数分裂过程中的作用及其对早期发育的影响.结果显示,体内受精胚胎的发育率显著高于体外受精和孤雌激活胚胎体外发育率(P<0.05),而体外受精与孤雌激活胚胎在各阶段发育率差异均不显著.在体外受精中,精子入卵,激活卵母细胞,减数分裂恢复,纺锤丝牵拉赤道板卜致密排列的母源染色体向纺锤体两侧迁移;后期将染色体拉向两极;末期时,微管分布于两组已去凝集的母源染色体之间,卵母细胞排出第二极体(the second polarbody,Pb2),解聚的母源染色体形成雌原核.同时,在受精后5～8 h精子染色质发生去浓缩与再浓缩,形成雄原核.在原核形成的同时,胞质星体在雌、雄原核的周围重组形成长的微管,负责雌、雄原核的迁移靠近.孤雌活化过程中,卵母细胞恢复减数分裂,姐妹染色单体分离,被拉向两极,经细胞松弛素B处理后,活化4～6 h,卵周隙中未见Pb2,而在胞质中出现两个混合的单倍体原核,之间由微管相连接,负责两个单倍体原核的迁移靠近.与体外受精相比较,孤雌活化时卵母细胞更容易被激活,减数分裂期间微管的发育早且更完善.     

6-DMAP对小鼠卵母细胞减数分裂启动及孤雌发育作用

小鼠卵泡卵母细胞体外培养过程中加入2 mmol/L 6-DMAP可抑制卵母细胞自发的染色质浓缩和生发泡破裂(GVBD)。源自超排的MⅡ期卵母细胞则能为6-DMAP所激活。hCG注射后18—19h的卵母细胞置于2 mmol/L6-DMAP的CZB溶液中培养0.5 h、1h、2h、3h,卵母细胞的激活率分别为26.1%、75.2%、75.8%、77.3%、;卵裂率分别为88.2%、73.2%、67.0%、58.4%。与乙醇激活法相比,6-DMAP处理引起了不同的孤雌激活类型。     

化学激活和季节对克隆猪出生率的影响

为了解化学激活对克隆猪出生效率的影响, 研究了体外成熟的猪卵母细胞被激活恢复减数分裂到克隆猪出生的整个过程. 首先研究了电激活(Ele), Ele+CHX+CB和Ele+6-DMAP 3种激活方法对猪卵母细胞孤雌激活(parthenogenetic, PA)和核移植(nuclear transfer, NT)重构胚体外发育的影响. 比较了Ele或Ele+CHX+CB激活方法对克隆猪出生效率的影响. 实验中单独列出了PA胚的扩张囊胚率或NT优质囊胚率来代表囊胚的质量. 结果表明: 化学联合激活提高了PA的囊胚率和扩张囊胚率, 但对PA胚的卵裂率和囊胚细胞数没有显著影响(P>0.05). Ele+6-DMAP对PA胚的囊胚率和扩张囊胚率有显著提高(P<0.05), 但对NT胚的囊胚率和优质囊胚率没有提高甚至降低了NT胚的发育. Ele+CHX+CB虽然提高了NT胚的囊胚率(P<0.05), 但对优质囊胚率没有影响. Ele+CHX+CB激活方法使克隆猪出生率有所提高但不显著. 本文还研究了季节对猪孤雌发育和克隆猪出生率的影响. 结果表明, 春季收集的猪卵母细胞使用3种激活方法卵母细胞的孤雌囊胚率均高于冬季收集的猪卵母细胞的囊胚率. 春季和冬季进行移植, 克隆猪出生率没有区别. 综上, 在PA中获得的结果与NT胚中获得的结果不一定完全匹配, 说明孤雌激活和重构胚的激活机制还是有区别的. 化学联合激活虽然能提高囊胚率, 但它的作用相当于降低囊胚形成的门槛, 却不是从本质上改变囊胚发育能力, 因此不能显著提高克隆猪出生效率. 春季收集的卵母细胞在体外培养中的发育能力好于冬季收集的卵母细胞, 但季节对克隆猪出生率没有显著影响.     

小鼠孤雌激活来源囊胚线粒体基因表达

为了探索孤雌胚胎和正常体外受精胚胎线粒体基因表达的差异,本研究用ICR小鼠孤雌和正常受精胚胎为研究对象。孤雌和正常受精的胚胎分别发育至2-细胞期和囊胚期的比率,用q PCR方法检测囊胚线粒体基因Cox2、tom40、tim23和cytochrome C,以及多能性囊胚质量相关基因Oct4、Sox2和nanog的表达水平。结果发现孤雌激活不影响小鼠卵母细胞的卵裂(95%vs 97.6%,p0.05),但影响胚胎发育到囊胚(39.4%vs 75%,p0.05),孤雌囊胚细胞线粒体Cyto C和Cox2显著高于体外受精组(p0.05);正常受精囊胚多能性基因Oct4和nanog表达水平显著高于孤雌组(p0.05),但Sox2表达水平显著低于孤雌组(p0.05)。本研究表明孤雌激活可影响胚胎线粒体和细胞基因表达水平。     

骨髓间充质干细胞条件培养液对小鼠卵母细胞的孤雌激活作用

目的研究骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)条件培养液对小鼠MII卵母细胞的孤雌激活作用及胚胎发育能力。方法分离、培养小鼠MSC,获取MSC条件培养液(conditioned medium of MSC,CM)。通过促排技术获取小鼠MII卵母细胞,分别采用CM、7%乙醇、IVF方法激活,体视显微镜下观察原核形成及囊胚形成率。在CM激活后不同时间点,利用α/β-tubulin抗体标记纺锤体,激光共聚焦显微镜下观察有/无细胞松弛素B(CB)存在时纺锤体的运动变化。结果 CM可以激活小鼠MII卵母细胞,最佳刺激时间为40min,激活率达到95.4%,囊胚形成率为62%,与7%乙醇组比较无显著差异,但明显低于IVF组(95.4%vs.100%;62%vs.88%,P0.01)。CB可以抑制纺锤体的旋转,阻止第二极体的排出,促进二倍体孤雌胚形成,提高囊胚形成率(62%vs.9%,P0.01)。结论 CM能有效激活小鼠MII卵母细胞并促进孤雌发育。     

H3K27乙酰化模式在孤雌胚与正常胚中的差异及其对胚胎发育的影响

目的考察小鼠孤雌胚胎H3K27乙酰化模式与体内胚胎的差异,探究表观遗传模式对孤雌胚发育的影响。方法利用SrCl2激活卵母细胞,获得植入前各时期孤雌胚胎,并统计胚胎发育率;小鼠注射孕马血清激素(Pregnant Mare Serum Gonadotrophin,PMSG)和人绒毛膜促性腺激素(Human Chorionic Gonadotropin,hCG)超排后合笼,在不同发育时间采用体内冲胚的方法获得体内各时期胚胎;将获得的各期各类胚胎用H3K27乙酰化抗体与特异性位点结合,与连接有FITC荧光基团的二抗共同孵育,利用激光共聚焦显微镜检测荧光强度,获得小鼠植入前各时期孤雌胚和体内胚组蛋白H3K27乙酰化模式。结果用SrCl2激活成熟卵母细胞得到的孤雌胚的激活率和囊胚率分别为96.39%和69.54%,处于正常发育水平;孤雌胚H3K27乙酰化荧光强度从原核期相对较高的水平逐渐降低,2-细胞、4-细胞和8-细胞时期荧光强度都处于较低水平,到桑葚胚时期又突然升高,总体变化趋势和体内组先降低后升高的整体趋势一样,且原核期至8-细胞时期的荧光值孤雌胚高于体内胚,桑囊胚时期则相反;两组的H3K27乙酰化荧光强度值在原核期和桑葚胚时期差异不显著(P>0.05),在2-细胞、4-细胞、8-细胞和囊胚期差异显著(P<0.01)。结论本研究表明小鼠孤雌胚H3K27乙酰化模式与体内胚的模式存在差异,可能是影响孤雌胚发育能力的重要原因之一。进一步的深入研究将对纠正小鼠孤雌胚乙酰化模式和提高孤雌胚发育能力具有重要意义。