斑马鱼卵细胞的体外成熟及成熟卵的受精发育

采用体外培养的方法,研究斑马鱼卵母细胞的成熟过程。Ⅵ时相初级卵母细胞在０．５μｇ／ｍｌ １７ａ－羟基孕酮的ＥＭ－１９９培养液中,８０％氧气,２５℃的体外培养条件下,在４０ｍｉｎ内,胚泡逐渐由卵母细胞中央至动物极边缘１／２处移到动物边缘,进入Ⅴ时相卵母细胞。３０ｍｉｎ后胚泡破裂,胚泡破裂率为５９％,此种卵母细胞继续培养２ｈ才完全成熟,成熟卵不能不滤泡膜中自然排出。冷开水中剥离其外边的滤泡膜后加入具有     

卵泡内环境对猪卵泡卵体外成熟和发育的影响

研究卵泡内环境对猪卵母细胞体外成熟、受精及受精卵体外发育的影响。主要结果如下：直径≥5mm、4－4.9mm、3－3.9mm和2－2.9mm的卵泡卵母细胞体外成熟率分别为90.5%、89.7%、85.4%和67.4%,体外受精后,卵母细胞的发育能力随卵泡直径的增大而增强,直径≥5mm和4－4.9mm卵泡卵的2－细胞、3－4－细胞发育率显著高于直径2－2.9mm的卵泡卵（P＜0.05或0.01）。体外成熟培养36h、42h和48h,直径2－2.9mm卵泡卵的体外成熟率,体外受精后的卵裂率差异不显著（P＞0.05）。在体外成熟培养液中添加5％或15％的不同直径卵泡的卵泡液,各组间卵母细胞的体外成熟率,受精卵的体外发育率均无显著差异,结果表明：卵泡大小对猪卵母细胞体外成熟、受精及受精卵体外发育有重要影响。     

猪卵泡内环境对其卵母细胞体外成熟与发育的影响

目的：研究猪卵泡内环境对卵母细胞体外成熟,受精及受精卵体外发育的影响。结果：直径≥5mm,4-4.9mm,3-3.9mm,2-2.9mm的卵泡内卵母细胞体外成熟率分别为90．5％,89．7％,85．4％和67．4％。体外受精后,受精卵的发育能力随卵泡直径的增大而增强,来自直径≥5mm和4－4．9mm卵泡的受精卵发育到2－细胞,3－4细胞的比率显高于来自直径2－2．9mm的卵泡受精卵（P＜0．05或0．01）,体外成熟培养36,42,48小时,直径2－2．9mm卵泡卵的体外成熟率,体外受精后的卵裂率差异不显（P＞0．05）。在体外成熟培养液中添加5％或15％的不同直径卵泡的卵泡液,各组间卵母细胞的体外成熟率,受精卵的体外发育率均无显差异。结论：卵泡大小对猪卵母细胞体外成熟,受精及受精卵体外发育有重要影响。     

大鼠早期三级卵泡中的卵母细胞能在联合培养系统中成批适当成熟

我们建立了由离体同步未分化颗粒细胞、动情前期垂体前叶和△-4雄烯二酮组成的“联合培养系统”。该联合培养系统可模拟正常生理状态下各相关细胞间的协同作用。更有效地诱发经DES刺激后所获得的大量大鼠早期三级卵泡中的卵母细胞同步达到适当成熟。从而获得符合正常生理标准的成熟卵球。使卵巢内大量卵母细胞得到充分利用。我们的实验表明,经DES刺激,每侧幼龄大鼠卵巢中平均可取得处在早期三级卵泡中的189枚卵母细胞。在联合培养系统中培养。78％的卵母细胞排出第一极体达到成熟。这些成熟的卵母细胞中88％可正常受精,93％卵裂,经体外培养96h,有59％的受精卵可发育到桑椹或囊胚。2-细胞期胚胎移植后可发育为健康个体。因此,该联合培养系统为研究大鼠卵母细胞成熟、受精和早胚发育的分子机制提供了非常有效的实验模型。     

小鼠卵母细胞体外成熟及受精过程中细胞核的时空变化规律

用电镜方法研究小鼠卵母细胞的发育及受精虽然已有很多报道,但大多数是有关细胞质、尤其是皮质颗粒、高尔基复合体及线粒体的形态及分布变化的。从卵母细胞体外成熟培养、第一次减数分裂恢复到受精后第二次减数分裂完成,细胞核经历了复杂的变化,有关的系统研究却很少。本实验详细地研究了小鼠卵母细胞体外成熟及受精过程中两性生殖细胞内细胞核的时空变化规律。从卵巢中采集生发泡（ＧＶ）期卵母细胞,进行体外成熟培养,经超排获得的成熟卵母细胞去卵丘和透明带后,用于体外受精。于体外成熟培养及受精后的不同时间,用光镜及电镜方法观察细胞核变化及极体排放。结果表明,尽管大多数卵母细胞在体外培养２至４小时生发泡破裂（ＧＶＢＤ）,但有１３．６％在培养８小时后仍处于ＧＶ期（图１）。电镜观察揭示,不发生ＧＶＢＤ的卵母细胞核的核仁由颗粒性纤维成分、空泡及纤维中心组成。有时核仁表面有空泡。只有核仁完全致密化、核仁周围有核仁相随染色质分布时,卵母细胞才获得恢复减数分裂的能力。ＧＶＢＤ发生时,随着核仁相随染色质向核膜侧扩散迁移,核仁越来越小;与此同时,核膜打折,染色质团块中央出现电子致密的芯。核仁的消失早于核膜的破裂,提示核仁成分可能参与核膜打折及破裂,体外培     

小鼠卵母细胞体外成熟受精过程中细胞核的时空变化规律

用电镜方法研究小鼠卵母细胞的发育及受精虽然已有很多报道,但大多数是有关细胞质、尤其是皮质颗粒、高尔基复合体及线粒体的形态及分布变化的。从卵母细胞体外成熟培养、第一次减数分裂恢复到受精后第二次减数分裂完成,细胞核经历了复杂的变化,有关的系统研究却很少。本实验详细地研究了小鼠卵母细胞体外成熟受精过程中两性生殖细胞内细胞核的时空变化规律。从卵巢中采集生发泡（GV）期卵母细胞,进行体外成熟培养,经超排获得的成熟卵母细胞去卵丘和透明带后,用于体外受精。于体外成熟培养及受精后的不同时间,用光镜及电镜方法观察细胞核变化及极体排放。结果说明,尽管大多数 母细胞在体外培养2至4小时发生泡破裂（GVBD）,但有13．6％在培养8小时后仍处于GV期（图1）。电镜观察揭示,不发生GVBD的卵母细胞核的核仁由颗粒性纤维成分、空泡及纤维中心组成有时核仁表面有空泡。只有核仁完全致密化、核仁周围有核仁相随染色质分布时,卵母细胞才获得恢复减数分裂的能力。GVBD发生时,随着核仁相随染色质向核膜侧扩散迁移,核仁越来越小;与此同时,核膜打折,染色质团块中央出现电子致密的芯。核仁的消失早于核膜的破裂,提示核仁成分可能参与核膜打折及破裂,体外培养5小时,卵母细胞减数分裂进入前中期,染爸体分布于不含任何细胞器的原GV区域,其周围有特别丰富的线粒体（PB1）（图2）。原核期的卵中,含有一个原核和一个以上原核的卵各自的百分率在培养的8小时内是随着时间的延长而不断增加的。体外受精后1小时,进入卵质的精子头开始去致密。2小时后已形成含有致密核仁的早期雄原核。雌原核的形成及增大稍早于雄原核。受精后8－9小时,已形成含有致密核仁的早期雄原核。雌原核的形成及增大稍早于雄原核。受精后8－9小时,33．3％的卵子两性原核相互靠近。原核核仁的形成过程与GVBD时核仁的变化恰好相反。受精后2至5小时,第二极体（PB2）排出,PB1和PB2的区别在于：1）PB1表面有微绒毛,PB2没有;2）PB1中含皮质颗粒;3）PB2中形成细胞核及核仁,PB1则无;4）二者的形状及大小不同。文中还讨论了极体排放的机理（图A－T）。     

大鼠早期三级卵泡中的卵母细胞能在联合培养系统中成批适当成熟

我们建立了由离体同步未分化颗粒细胞、动情前期垂体前叶和Δ-4雄烯二酮组成的“联合培养系统”。该联合培养系统可模拟正常生理状态下各相关细胞间的协同作用,更有效地诱发经DES 刺激后所获得的大量大鼠早期三级卵泡中的卵母细胞同步达到适当成熟,从而获得符合正常生理标准的成熟卵球,使卵巢内大量卵母细胞得到充分利用。我们的实验表明,经DES刺激,每侧幼龄大鼠卵巢中平均可取得处在早期三级卵泡中的189枚卵母细胞。在联合培养系统中培养,78%的卵母细胞排出第一极体达到成熟。这些成熟的卵母细胞中88%可正常受精,93%卵裂,经体外培养96h, 有59%的受精卵可发育到桑椹或囊胚。2-细胞期胚胎移植后可发育为健康个体。因此,该联合培养系统为研究大鼠卵母细胞成熟、受精和早胚发育的分子机制提供了非常有效的实验模型。     

蟾蜍卵母细胞成熟过程中卵周膜的变化及其与排卵的关系

中华大蟾蜍卵巢中长足的卵母细胞外被三层包膜:卵巢膜(包括卵巢上皮和结缔组织层)、滤泡上皮与透明带。卵巢膜和滤泡上皮可以分别从卵球表面剥除,透明带因与卵母细胞质膜的微绒毛紧密相连,无法分离。适当培养条件,和垂体促性腺激素或孕酮的作用下,中止在第一次减数分裂双线期的卵母细胞继续进行减数分裂,并作从滤泡排出的准备。在此过程中,随着胚泡和细胞质的一系列活动,卵外包膜结构也有相应变化,我们观察到: 1.随着激素处理时间的增进,卵母细胞表面质膜延伸形成的微绒毛回缩,9小时左右(18±1℃),卵周隙出现。卵周隙自卵球动物极向植物极延伸,在出现卵周隙的区域,卵黄膜即自透明带衍生而成,并能与质膜分离。迄13—14小时,第一次减数分裂中期时,卵周隙发展至植物极顶端,一层透明而坚韧的卵黄膜全部形成,可从卵球表面剥除。此后,卵周隙作不均等的增宽——动物极宽于植物极,卵黄膜增固。不论是已从卵泡排出的卵母细胞,还是仍留在卵泡内的卵母细胞,只要能够恢复进行减数分裂,抵达第二次减数分裂中期,卵周膜都有上述相应变化。可见,卵黄膜是长足卵母细胞在激素诱发成熟过程中,在透明带的基础上衍生形成,是卵母细胞成熟分裂的产物,不是排卵的结果;它的形成,和卵母细胞成熟分裂过程中,细胞核与细胞质的一系列活动有直接关系。2.垂体促性腺激素体外培养3小时,卵巢上皮细胞和结缔组织层内的微纤维仍是分散着的,基膜仍是平直的带条,未见明显变化。12小时左右,正在准备从滤泡排出的卵母细胞中,微纤维并列成束,呈收缩状;基膜增厚,扭曲为波浪形,上皮细胞和细胞核的形状也相应改变;结缔组织层中,部分成纤维细胞和胶原纤维解体。蟾蜍卵母细胞的释放,是在滤泡外平滑肌和滤泡内液压不存在的情况下进行。上述微纤维和基膜等的变化指出,在卵巢膜里可能存在着一个非肌肉的收缩体系,在排卵过程中起主要作用。同时,剥除卵巢膜的卵母细胞,在激素作用下,能够抵达第二次成熟分裂中期,并形成卵黄膜,但却不能排离滤泡上皮的包裹。这进一步说明,激素诱发排卵,与卵巢上皮和结缔组织层(不是滤泡上皮)的活动有密切关系,剥除卵巢膜,就不见排卵。     

两种发育型鱼类卵母细胞成熟过程中促精核发育现象的研究

采用实验细胞学技术,比较研究了红鲤精核在雌核发育鱼类(银鲫)和两性融合发育鱼类(红鲤、彩鲫)卵母细胞成熟各阶段中的发育状况,结果表明:在两性融合发育鱼类中,当卵母细胞发育到胚泡破裂期吋,精核开始解凝发育,及至第一次成熟分裂中期后阶段,高度解凝的精核才开始原核化,相应地,在雌核发育银鲫中,精核也只有在与胚泡物质接触后,才能开始解凝,并且在三极纺锤体形成后期初步原核化,但与两性融合发育鱼类相比,精核的原核化程度明显降低。这些实验结果初步揭示,在两性融合和雌核发育鱼类卵中均可产生促精核解凝和原核化的两类因子(SNDFs和SPDFs),其中SNDFs的活性表达起始于卵母细胞胚泡破裂时期,而SPDFs活性则产生于第一次成熟分裂中期后或三极纺锤体形成后阶段,并且两性融合发育鱼类卵中的SPDFs活性远远高于雌核发育鱼类卵母细胞。     

猪体细胞核移植重构胚的体外发育

以卵丘细胞为核供体细胞组成重构胚,卵裂率达到56．7％,发育至桑椹胚率达到11．7％,囊胚率为6．7％,显著高于成纤维细胞重构胚（P＜0．05）。本文还研究了卵母细胞的采集方法、激活程序和卵龄对卵丘细胞核移植重构胚体外发育的影响。以血清饥饿法将卵丘细胞诱导G0/G1期,抽吸法／解剖法采集卵母细胞,体外培养33－44h,将卵丘细胞放至去核卵母细胞的卵周隙中,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6d。研究表明,卵母细胞采集方法、激活液中细胞松驰素（CB）、激活程度并不影响重构胚的发育（以卵龄44h的卵母细胞为受体）;而以电脉冲结合6－DMAP激活处理能提高重构胚发育能力（以卵龄33h的卵母细胞为受体）（P＜0．05）。本研究显示,以电脉冲结合6－DMAP激活卵丘细胞重构胚,体外能发育至囊胚。     

黄胫小车蝗卵子发生及卵母细胞凋亡的显微观察

对黄胫小车蝗(Oedaleus infernalis)卵子发生过程和卵母细胞凋亡进行显微观察。结果表明,黄胫小车蝗卵子发生可明显分为3个时期10个阶段,即卵黄发生前期、卵黄发生期和卵壳形成期。第1阶段,卵母细胞位于卵原区,经历减数第一次分裂;第2阶段,卵母细胞核内染色体解体成网状,滤泡细胞稀疏地排列在卵母细胞周围;第3阶段,滤泡细胞扁平状,在卵母细胞周围排成一层;第4阶段,滤泡细胞呈立方形排在卵母细胞周围;第5阶段,滤泡细胞呈长柱形排在卵母细胞周围,滤泡细胞之间、滤泡细胞与卵母细胞之间出现空隙;第6阶段,卵母细胞边缘开始出现卵黄颗粒;第7阶段,卵母细胞中沉积大量卵黄,胚泡破裂;第8阶段,滤泡细胞分泌卵黄膜包围卵黄物质;第9阶段,滤泡细胞分泌卵壳;第10阶段,卵壳分泌结束,卵子发育成熟。卵母细胞发育过程中的凋亡发生在卵黄发生前期,主要表现为滤泡细胞向卵母细胞内折叠,胞质呈团块状等特征。     

垂体浸出液诱发蟾蜍卵球成熟的实验分析

冬眠蟾蜍的长足卵母细胞,只需要与垂体促性腺激素作短暂的接触,在其细胞核尚未破裂以前,转入生理水培养,即可恢复成熟分裂,由第一次成熟分裂前期,发育到第二次成熟分裂中期。在垂体浸出液作用下,有核或去核的卵母细胞的细胞质中,都会出现促成熟的活性物质(MPF)。含有这种促成熟因子的微量卵质,一旦注入未经激素处理的卵球,即能诱发后者正常成熟。可是,在同一激素的作用下,卵母细胞细胞核(胚泡)的内含物,却不能诱发未经激素处理的卵球胚泡破裂,继续进行成熟分裂。卵母细胞的细胞质,既然可以不依赖于其细胞核的存在而形成促成熟的活性物质,而蛋白质合成的抑制剂又能妨障此活性物质的产生,这说明,激素导致卵母细胞胚泡破裂和继续减数分裂,所涉及的主要是翻译水平上的蛋白质合成问题。激素对卵母细胞细胞核的作用是间接的,是通过细胞质的活动予以调控的。     

影响猪体细胞核移植重构胚体外发育的若干因素

以卵丘细胞为核供体细胞组成重构胚,卵裂率达到56．7％,发育至桑椹胚达11．7％、孵化囊胚率为6．7％,显著高于成纤维细胞组成的重构胚（P＜0．05）。我们研究了卵母细胞的采集方法,激活方法和卵龄对卵丘细胞核移植重构胚体外发育的影响。以血清饥饿法将卵丘细胞诱导至G0或G1期,抽吸法／解剖法采集卵母细胞,体外培养33或44h,将卵丘细胞置于去核卵母细胞的卵周隙中,重构胚以钙离子载体A23817或电泳冲结合6－DMAP激活处理,体外培养6天,结果表明,卵 母细胞采集方法、激活液中细胞松弛素（CB）并不影响重构胚的发育（以卵龄44h的卵母细胞为受体）;而以电脉冲结合6－DMAP激活处理能提高重构胚发育能力（以卵龄33h的卵母细胞为受体）（P＜0．05）。本研究显示,以电脉冲结合6－DMAP激活卵丘细胞重构胚,能在体外发育至囊胚。     

关于小鼠裸卵体外成熟培养系统的研究

获取高质量的体外成熟卵母细胞是成功进行人类体外受精、动物胚胎生产和克隆的关键。尽管大多数哺乳动物卵母细胞能够在体外自发完成细胞核成熟,但卵母细胞成熟质量远不如体内成熟卵母细胞,其受精后胚胎发育能力较差。目前认为,这可能是由于体外成熟的卵母细胞的胞质成熟不充分造成的。研究表明,卵母细胞体外成熟培养系统与受精率和囊胚发育率有强相关性。     

前培养对猪卵母细胞生发泡染色质构型和体外成熟的影响

在体外成熟培养时使卵母细胞过早接触高浓度激素可能影响体外成熟卵母细胞的质量。本实验研究了推迟卵母细胞与激素接触时间对卵母细胞GV染色质构型、卵母细胞核成熟质量及极体形态的影响。结果表明：猪体外成熟卵母细胞的极体形态不同,分为完整、退化、碎裂和无极体四种。在不含激素培养液中前培养12h,A类卵母细胞的GV-1比例(48．2％)明显高于在含激素培养液中前培养12h卵母细胞(27．1％);而前者的GV-3比例(19．6％)却明显低于后者(50．8％);前者成熟卵母细胞的极体完整率(59．6％)也明显高于后者(27．5％)。这说明推迟卵母细胞与激素接触时间可能提高体外成熟卵母细胞的质量和发育同步水平。     

蛋白激酶C在小鼠卵母细胞体外成熟和受精中的作用

蛋白激酶是一类重要的丝／苏氨酸蛋白激酶。本实验以小鼠为实验动物,研究了PKC在卵母细胞体外成熟、活化和受精中的可能作用,及两种PKC亚型在卵母细胞中的定位。PKC激活剂PMA可以阻止GV期卵母细胞在体外恢复减数分裂,该作用可被PKC抑制剂CalphostinC抵消,但不能被PLCγ抑制剂U73122或PKCδ专一性抑制剂Rottlerin所克服。Western印迹显示PKCα和βI在卵母细胞发育过程中恒量表达。激光共聚焦显微术研究发现,受精或受到活化刺激后PKCα转位到卵母细胞膜上,同时皮质颗粒排放,说明PKCα可能参与调节卵皮质反应。本实验首次在小鼠中研究了PLCγ与受精的关系,发现不存在PKC对PLCγ的正反馈调节。此外,本研究还对小鼠卵巢中对PKCα和βI进行了蛋白定位研究。     

卵母细胞的生发泡移植

生发泡(germinal vesicle,GV)移植到去核的GV期卵母细胞后,获得重构卵,重构卵在体外能成熟,受精和进行胚胎发育。GV移植到去核的第二次减数分裂中期(metaphase Ⅱ,MII)卵母细胞后,重构卵能发生GV破裂,但难以排出第一极体。GV移植后,通过连续核移植,重构合子具有发育到终期的能力。GV移植为研究卵母细胞的发育提供了一种重要工具。     

雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤卵母细胞成熟的细胞学比较研究

对雌核发育银鲫和两性融合发育红鲤的卵母细胞成熟过程,进行了详细的细胞学比较研究。在银鲫卵母细胞成熟过程中,绝大部分卵母细胞的核物质,在胚泡破裂(GVBD)后的第一次成熟分裂时期,出现明显的不同于红鲤卵母细胞核的行为,其染色体逐渐清晰地分为三群,这三群染色体的发育既彼此独立又相互联系,最终形成一首尾相接的三极纺锤体。随后,三极纺锤体扭转、重叠、合并成为一个正常的中期纺锤体。但极少数银鲫卵母细胞也出现了类似于红鲤卵母细胞的成熟单星光,并进而发育成两极纺锤体,形态类似红鲤第一次成熟分裂中期纺锤体。在银鲫上述两类卵母细胞的成熟过程中均未观察到“第一极体”外排的现象。由此,我们确认,银鲫卵是通过第一次成熟分裂异常,卵核染色体不减数来维持染色体倍性的;并且,根据上述特殊现象,我们对银鲫卵子第一次成熟分裂异常的机制进行了初步分析。       

体外培养条件下促性腺激素对昆明白小鼠卵母细胞成熟及卵丘扩展的影响

研究促卵泡激素（FSH）,人绒毛膜促性腺激素（hCG)对昆明白小鼠卵母细胞成熟和卵丘扩展的影响,以及体外培养时卵丘扩展与卵母细胞成熟之间的关系,FSH可以明显促进次黄嘌吟（HX）抑制条件下的卵丘－卵母细胞复合体CEO卵母细胞成熟及卵丘扩展,其最佳作用剂量为100IU／L,且FSH作用30分钟即可以使CEO获得恢复减数分裂的信息,在HX存在的条件下,FSH处理后10hr,CEO卵丘明显扩展,而生发泡破裂（GVBD）则在16－20hr明显增加,所有卵丘未扩展的CEO中卵母细胞均未发生GVBD,低剂量hCG单独或与FSH共同存在,对CEO卵母细胞成熟及卵丘扩展均无明显影响;高剂量hCG可以部分抑制FSH对卵母细胞成熟的促进作用,结果表明：FSH明显促进CEO卵母细胞成熟及卵丘扩展,而hCG却不具有此作用,体外培养条件下（含次黄嘌呤）,卵丘扩展是卵母细胞成熟的前提条件,但卵母细胞成熟并不需要卵丘完全扩展。     

颗粒细胞EGF类因子信号通路在调控卵母细胞成熟和发育中的作用

动物体内卵泡排卵前促黄体素(luteinizing hormone, LH)诱导了卵丘颗粒细胞扩散,并启动卵母细胞恢复减数分裂。普遍认为,卵泡壁层颗粒细胞表达LH受体,卵母细胞及其周围卵丘细胞不表达LH受体,LH通过作用于卵泡壁层颗粒细胞产生信号分子,这些信号分子作用于卵丘颗粒细胞介导了LH生物作用。然而,一直以来,关于排卵前介导LH作用而诱导卵母细胞成熟的机制一直存在争议。目前研究认为,LH作用于卵泡壁层颗粒细胞后产生了EGF类因子,并与颗粒细胞的受体结合,促进了卵母细胞的成熟和发育。由于体外成熟的卵丘卵母细胞复合体来源于生长卵泡,其卵丘颗粒细胞EGF类因子信号系统不完善,目前的体外成熟培养体系难以模拟卵泡内的生理环境,导致卵母细胞体外发育能力较差,限制了这些卵母细胞的利用效率。本文综述了颗粒细胞EGF类因子信号系统、EGF类因子在调控卵母细胞成熟中的作用及对卵母细胞发育能力的影响,为优化卵母细胞体外成熟培养体系,完善卵丘颗粒细胞的EGF类因子的信号系统,进而提高卵母细胞体外成熟效率提供理论依据。