克隆动物研究进展

本文介绍了上世界上中国条用细胞核移植技术克隆动物的研究历史。综述了细胞核移植的程序、方法和影响因素,包括受体卵母细胞的去核、供体细胞核的制备、核移植、激活、受体细胞与供体细胞的融合、重组胚的体内和体外培养以及胚胎移植产生克隆动物。对克隆动物研究和应用前景进行了讨论。近期的研究结果表明,多代克隆可产生在量遗传性相同的动物,不久的将来克隆技术在商业上的应用将成为现实。     

克隆动物研究进展

本文介绍了世界上和中国采用细胞核移植技术克隆动物的研究历史。综述了细胞核移植的程序、方法和影响因素,包括受体卵母细胞的去核、供体细胞核的制备、核移植、激活、受体细胞与供体细胞的融合、重组胚的体内和体外培养以及胚胎移植产生克隆动物。对克隆动物研究和应用前景进行了讨论。近期的研究结果表明,多代克隆可产生大量遗传性相同的动物,不久的将来克隆技术在商业上的应用将成为现实。     

人-兔异种核移植构建克隆胚的实验研究

“治疗性克隆”是人类最关注的课题之一,而人体细胞核移植是治疗性克隆的基础和前提。异种核移植的方法虽已被引入人体细胞克隆胚的构建,但供体细胞的类型、培养代数及准备方法与其效率之间的关系尚有待探讨。本实验以不同培养代数和不同准备方法的人卵丘细胞、皮肤成纤维细胞和软骨细胞为供体构建了克隆胚,对其发育情况的比较表明,以卵丘细胞为供体时重构胚的体外发育率高于其余二者,差异显著（P〈0．05）;不同培养代数的成纤维细胞克隆胚和不同冷藏天数供体细胞克隆胚体外发育率无明显差异。此外,本实验还尝试用荧光原位杂交法检测所构建的异种克隆胚核遗传物质的来源,结果显示来自人体细胞。本研究表明,人一兔异种核移植构建克隆胚切实可行;体细胞的类型与核移植效率相关;供体细胞的体外培养传代对克隆胚的发育并无影响;而冷藏是一种简便有效的供体细胞准备方法;此外,用FISH方法对重构胚进行核遗传物质的鉴定切实可行。     

曲古抑菌素A对克隆猪端粒长度的影响

端粒是染色体末端结构, 在细胞分裂时随着DNA复制而缩短, 体细胞核移植能不同程度地延长端粒长度, 但有些克隆动物端粒的长度在体细胞核移植过程中不能有效恢复, 因而这些克隆动物就会表现出早衰现象。文章发现克隆东北民猪以及eGFP、Mx和PGC1α转基因克隆猪的端粒长度与核供体成体成纤维细胞相比显著缩短(P<0.05), 表明体细胞核移植的重编程过程没能延长细胞的“寿命”。曲古抑菌素A(Trichostatin A, TSA)是一种去乙酰化酶抑制剂, 有研究表明其能提高某些物种的体细胞核重编程效率。为了使端粒长度有效恢复, 文章利用40 nmol/L TSA处理1细胞期猪克隆胚胎24 h, 结果发现, 与对照组相比, TSA处理能显著地提高克隆胚胎体外发育的囊胚率(16.35% vs. 2 7.09%, 21.60% vs. 34.90%, P<0.05), 而且囊胚期端粒长度也得到显著延长(P<0.05)。克隆胚胎移植受体后得到了TSA处理组与非处理组的克隆猪, 虽然TSA处理并没有提高克隆效率(1.3% vs. 1.7%, TSA vs. control), 但端粒长度与对照组和供体细胞相比均显著延长(P<0.05)。猪体细胞核移植不能有效恢复端粒长度, 但是TSA处理能有效延长克隆猪端粒长度。     

动物克隆的机理与研究进展

对动物克隆的理论基础进行了探讨,综述了在动物克隆时,供体核的基因组再程序化的可能作用机制,对动物克隆尤其是喷乳动物克隆研究进展进行了深入的总结和分析,并对其应用前景作了展望。     

动物克隆中的胎盘异常

核移植后,克隆胎儿的发育需要通过胎盘与母体进行物质交换。供体核重编程的错误常导致克隆胎盘异常,如胎盘过大、滋养层异常和血管缺陷等,这些现象通常与蛋白质表达的异常有关。克隆胎盘的缺陷会影响克隆胎儿的发育,降低胎儿的出生率,这可能是造成动物克隆效率低下的一个重要原因。     

供体细胞与哺乳动物体细胞核移植

哺乳动物体细胞核移植(克隆)技术在转基因动物生产、珍稀动物资源复原与保护、生物学基础研究等方面业已显示出重要的应用价值,而目前该技术还与诱导多能干细胞技术一同被认为是创制患者特异性多能干细胞,为再生医学临床"细胞治疗"提供素材的最佳手段。但是,体细胞克隆的效率仍不理想,关键机制还不清楚,严重制约了该技术的推广。因此,如何提高克隆效率已成为人们普遍关心的首要问题。在体细胞克隆技术所涉及的各环节中,供体细胞是影响克隆效率的最关键因素之一。该文从供体细胞的生物学因素和技术因素两方面进行了回顾,旨在为进一步探寻建立物种或供体细胞个性化准备方案,为提高动物克隆效率提供参考。     

6-DMAP和胚胎干细胞代数对异种重构卵体外发育的影响(简报)

核移植技术已经广泛应用于动物克隆,但是克隆动物的成活率仍然很低。许多克隆胚胎死于妊娠期,少部分能发育到期,正常出生,但多数在出生后由于心肺和消化道的问题,很快就夭折,有些克隆动物有异常表型,如出生时体重和胎盘过大等。研究发现,在同种克隆动物实验中用胚胎干细胞(Embryonic stem cell,ES细胞)作为核供体,发育到期的克隆动物比例明显高于体细胞,并且用杂交一代的小鼠ES细胞为核供体,绝大多数克隆仔     

哺乳动物克隆的原理与途径

在近年来哺乳动物克隆技术研究的基础上,阐述了克隆的定义及其原理。叙述了作为核供体与受体细胞周期的协调性问题,列出了使供体细胞处于特定细胞周期的一些处理方法。同时也叙述了针对不同时期的供体核对受体卵母细胞采取的不同处理。简述了不同类型的显微操作、去核、电融合及化学激活等方法,提出了哺乳动物克隆所面临的一些重要问题。     

核移植胚胎干细胞的研究及其应用前景

随着核移植技术和干细胞技术的逐渐成熟,目前已获得牛、小鼠核移植胚胎干细胞,以及人 - 兔异种间核移植胚胎干细胞,这些细胞在体外可分化成多种细胞形态 . 已经进行的实验性动物克隆性治疗,显示了诱人的潜力,但人核移植胚胎干细胞研究还面临着许多问题,如建系效率低、卵母细胞来源有限以及伦理学和安全性问题等 . 长远地看,随着克隆效率的提高,在道德与法律之间达成共识,核移植胚胎干细胞必将造福人类 .     

我国体细胞克隆牛的研究进展

近年来,由于体细胞克隆技术在畜牧业生产、疾病治疗、生物学基础理论研究及濒危动物保护等诸多领域所蕴藏的巨大应用价值,克隆效率成为科学界研究的热点问题。本文对克隆技术的相关影响因素进行了综述,研究表明,不同细胞系影响到体细胞克隆牛效率,胎儿细胞和颗粒细胞重构胚的囊胚发育率、犊牛成活率比成年成纤维细胞高。关于卵母细胞和克隆胚胎冷冻保存的研究表明,玻璃化冷冻法可以用于克隆胚胎以及卵母细胞的冷冻保存。在此基础上,讨论了国际上哺乳动物体细胞克隆研究新进展和体细胞克隆的效率,指出体细胞克隆中亟待解决的问题。     

Animal cloning applications and issues

Significant progress in the field of biotechnology has allowed for the use of cloning in animals which is being used: to improve genetic makeup, to rescue endangered species, in tissue engineering and to increase farm animal population. Unfortunately, cloning has been met with failure due to a variety of reasons namely early and late abortions, compromised immune systems, circulatory and respiratory problems and a high rate of fetal death. The reasons of these problems are unknown, but may research groups are attempting to understand the underlying molecular and cellular mechanisms involved in cloning efficiency. Atypical epigenetic re-programming appears to be the primary cause of ineffective cloning. Understanding molecular mechanisms involving key regulatory proteins is pivotal in the success of animal cloning. This review shows the current paradigm involving animal cloning efficiency, and also further elucidates applications to improve animal cloning efficiency.     

哺乳动物体细胞核移植研究进展

体细胞核移植技术已经在基础研究领域与产业化应用领域体现出了重要的价值,因而体细胞核移植技术及其相关研究已经成为了生物领域的持续性研究热点,但是围绕体细胞核移植技术仍然存在许多质疑,其中最主要的就是体细胞核移植的效率较低。尽管如此,体细胞核移植研究仍然在近年来取得了令人瞩目的成就,包括小鼠与恒河猴核移植胚胎干细胞系的建立。该文就体细胞核移植的研究历史与进展进行简要的论述,同时针对体细胞核移植研究中的细胞重编程与治疗性克隆研究中的发展与问题进行剖析,希望能够积极推动治疗性克隆的研究进展,加速核移植与干细胞技术在产业化领域中的应用。     

肿瘤的细胞免疫治疗研究进展

随着抗原递呈机制与细胞对特异性抗原识别机制的揭示、众多重要的人细胞因子及其功能的发现、分子克隆与细胞克隆技术的发展,细胞免疫治疗日益受到重视,并成为肿瘤等疾病临床治疗新思路、新方法的研究热点,肿瘤的细胞免疫治疗技术也在近20年内得到了广泛深入的研究和临床实践。在此,我们简要综述近年来肿瘤的细胞免疫治疗研究进展。     

Cloning in action: can embryo splitting,induced pluripotency and somatic cell nuclear transfer contribute to endangered species conservation?

The term ‘cloning’ refers to the production of genetically identical individuals but has meant different things throughout the history of science: a natural means of reproduction in bacteria, a routine procedure in horticulture, and an ever-evolving gamut of molecular technologies in vertebrates. Mammalian cloning can be achieved through embryo splitting, somatic cell nuclear transfer, and most recently, by the use of induced pluripotent stem cells. Several emerging biotechnologies also facilitate the propagation of genomes from one generation to the next whilst bypassing the conventional reproductive processes. In this review, we examine the state of the art of available cloning technologies and their progress in species other than humans and rodent models, in order to provide a critical overview of their readiness and relevance for application in endangered animal conservation.     

DNA甲基化和组蛋白修饰在克隆动物发育过程中的作用

体细胞核移植在农业应用、生产疾病模型动物、转基因家畜或产生人胚胎干细胞来治疗人类的疾病方面有巨大的应用潜力。虽然已经成功克隆出多种哺乳动物, 但该技术仍存在一些未解决的问题, 包括产生克隆动物的效率低和克隆动物的异常等。异常的表观遗传重编程是克隆胚胎发育失败的一个重要因素。文章重点论述了DNA甲基化、组蛋白修饰及其与克隆胚胎发育的关系。了解表观遗传调控机制有助于解决核移植技术中存在的问题, 有利于更好地应用这项技术。     

家畜体细胞克隆中核重编程机理研究进展

体细胞克隆在绵羊、山羊、牛、猪等家畜中获得了成功,但目前的克隆效率非常低。克隆效率低使家畜体细胞克隆技术在畜牧业生产及其他领域的应用受到极大的限制,问题的根源在于对体细胞克隆中核重编程的分子机理缺乏了解。供体细胞核移入去核的卵母细胞后,必须经过后成表观遗传修饰的重编程,从而恢复供体细胞核的全能性,才能保证重构胚的正常发育及个体的正常生长。本文从移植核的重构、DNA甲基化总体改变、组蛋白修饰、X染色体失活、端粒长度和端粒酶活性恢复、印迹基因及其他与发育相关基因的表达及核重编程的影响因素等几个方面探讨了体细胞克隆中的核重编程机理,为克隆效率提高的方法研究提供理论依据。     

外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性

转基因技术经过近半个世纪的发展,已成为当今生物技术研究的热点。近10多年来,与核移植技术的结合,转基因效率大大提高,携带有不同外源基因的不同种类的转基因动物迅速增加。但是,成功获得转基因动物并不是转基因动物研究的最终目的,如何利用转基因技术为人类的需求服务才是科研人员始终面对的课题。在畜牧生产领域,通过转基因技术培育家畜新品种是转基因技术应用的重要体现,在我国这方面已经引起了广泛关注。但迄今为止,外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性仍然是亟待解决的问题,究其原因,这主要与位置效应、外源基因的表观遗传学修饰和遗传效率相关,文章结合目前的研究进展和本实验室的研究结果,从这3方面阐述其作用机制,期望为转基因动物遗传育种向产业化的迈进提供一定的理论探讨。