动物异种细胞核移植技术研究进展

作为研究动物胚胎发育过程中核质关系重要手段的细胞核移植技术正在逐步完善。异种细胞核移植技术不仅可用于保护濒危野生动物和珍贵的动物遗传资源,而且在研究核质相互作用和物种之间的进化关系上有着独特的用途。尽管目前同种核移植在许多哺乳动物上都获得成功,但异种核移植研究还刚刚开始,有许多问题亟待解决。本仅就现已发表的少量献,简要综述了动物异种核移植研究的历史与现状、影响因素、面临问题和应用前景。     

哺乳动物核移植中线粒体命运

线粒体是哺乳动物细胞中一种重要的产能、供能细胞器,与生长、发育、衰老和凋亡等多种细胞事件以及多种疾病有关.哺乳动物核移植中,供体细胞和受体卵胞质两种来源的线粒体在重构胚胎发育进程中的变化一直是科学家们研究的热点.对哺乳动物同种胚胎细胞核移植、同种体细胞核移植、异种核移植研究中线粒体的变化进行了综述.     

核移植介导的哺乳动物体细胞核重编程研究进展

哺乳动物的体细胞核移植技术已经发展了20年有余,重构胚发育过程中的核重编程异常是制约这项技术应用的主要障碍。目前,提高克隆效率的方法主要是通过调节重编程过程中的表观遗传修饰来修复重编程的错误,从而提高核移植胚胎的发育效率。综述了核移植后早期胚胎发育过程中供体核重编程的异常,讨论了修复这些异常表观遗传修饰的研究进展,并对可能影响核移植胚胎发育的重编程事件及新兴技术进行展望。     

动物种间核移植研究概况

近年来,世界各地研究者正在努力完善异种体细胞核移植的技术环节和基础研究,本文就国外种间核移植的研究、我国哺乳动物种间核移植的研究情况进行整理分析。     

体外培养哺乳类细胞去核的研究

为了研究细胞核和质这两个主要部分的各自独立又相互协调的作用,人们常设想把细胞核从细胞质中分离出来,或者用再重新加以组合的方法来进行此项研究。这样就需要一种在生理条件下进行核质分离的技术。自从1939年Commandon等最先成功地进行去核和核移植实验以来,一直是倚仗显微操作术进行这样的工作。这种去核方法所能进行的工作是非常有限的。     

核移植与线粒体

线粒体是哺乳动物的产能、供能细胞器,与生长、发育、衰老和凋亡等多种细胞事件及疾病有关。哺乳动物核移植可能导致克隆胚胎及后代中线粒体的杂合性,从而影响到个体的表型甚至导致线粒体疾病。文章阐明了哺乳动物中线粒体的生物学功能及遗传特性,并分析了核移植中供体细胞和受体卵胞质两种来源的线粒体在同种胚胎细胞核移植、同种及异种体细胞核移植重构胚发育进程中的变化以及可能影响线粒体杂合性的一些因素,对其可能导致的线粒体疾病及解决方法进行了简单的阐述。

     

哺乳动物体细胞异种核移植胚胎早期发育的研究进展

体细胞异种核移植是指将一个物种的体细胞移植到另一物种的去核卵母细胞中,移入的体细胞核在受体胞质中重编程并发育成新个体的实验方法.该方法为拯救濒危物种和获取灵长类胚胎干细胞提供了可能的途径.但这方面的研究目前还只获得初步的进展,核重编程不完全以及异种胚胎的囊胚率低仍是其面临的主要难点.本文从基因表达、表观重编程、线粒体异质性、核重塑和核移植体系优化等方面入手,介绍近年来哺乳动物体细胞异种核移植的研究进展,并探讨异种重构胚重编程所面临的关键问题和可能获得成功的方法.     

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。     

哺乳动物体细胞核移植技术研究进展

体细胞核移植技术具有十分诱人的应用前景,在农业、物种保护、医疗等领域已显示出优越性。然而核重构等核移植基础理论方面的研究还很薄弱,致使核移植技术还不很完善,克隆动物还存在着甲基化酶异常调节、不正确的印迹基因表达、X染色体异常激活等错误的表观遗传现象,移植成功率较低,在一定程度上限制了它的发展。根据近几年的研究进展,对核移植技术的应用、方法以及存在的问题作一综述 。     

哺乳动物细胞电融合技术及其影响因素的研究进展

细胞电融合技术是指利用电脉冲促使两个或更多个不同的细胞融合在一起的过程。由于可以获得较高的融合率,而且可以在显微镜下定向诱导细胞融合和直接挑选杂种细胞,故电融合技术得到了广泛的应用。电融合技术对于哺乳动物杂种细胞的构建;哺乳动物四倍体发育的研究;以及胚胎细胞核移植都具有十分重要的意义。因此,人们对哺乳动物的电融合问题进行了大量的研究,现将这方面的研究进展做一综述。 (一)电融合技术的原理及方法 悬于平行电极之间的低电导率溶液中的细胞,在适当强度与持续时间的直流电脉冲的刺激下,其细胞膜可发生可逆电击穿,此时如两个具有膜微孔的细胞紧穿接触,可导致细胞质桥的形成,进而发生细胞融合。     

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。     

利用IVF废弃胚胎为核移植受体构建人体细胞克隆胚胎

目的：探讨利用IVF废弃胚胎构建人体细胞克隆胚胎的发育潜能及其在人治疗性克隆应用的可能性。方法：收集2008年7-12月在广州医学院第三附属医院进行体外受精-胚胎移植周期中的多精受精胚胎和MII期体外受精失败卵母细胞,运用显微操作技术构建人体细胞克隆胚胎,观察胚胎发育情况。结果：多精受精胚胎为核移植受体的克隆胚胎能够发育到8-细胞期,受精失败MII期卵母细胞为核移植受体的克隆胚胎能够激活,但不能够卵裂。两种IVF废弃的胚胎构建的人体细胞克隆胚胎在去核成功率,注核成功率上无显著差异（P＆gt;0.05）,但卵裂率和8细胞率上具有显著差异（P＆lt;0.05）。结论：多精受精胚胎比MII期体外受精失败卵母细胞更适合作为人核移植受体细胞。     

硬骨鱼类细胞核移植的研究进展

自１９９７年世界首例体细胞核移植绵羊“多莉”诞生以来,动物细胞核移植引起世界范围内人们的关注。硬骨鱼类具有很多优点,是研究核移植良好的材料。作者综述了硬骨鱼类细胞核移植技术的发展和完善以及在核质互作、细胞核发育全能性、鱼类育种及纯系建立等方面的应用,并对鱼类核移植存在的问题和前景进行了概括。     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62.6%和86.0%。用核染料Hoechst 33342 对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73.3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

鼠无透明带核移植技术

体细胞核移植技术是研究动物生殖及再生医学的一个重要工具。同时,也为治疗性克隆及濒危动物的保护提供了一条有效的途径,并且可以提高生产转基因动物的效率。但是传统的体细胞核移植技术成功率低,操作复杂,而且对实验人员的要求较高。无透明带核移植技术(zona-free nuclear transfer technique)则对传统的核移植方法进行了较大的改进,提高了核移植的成功率。     

各国家畜胚胎细胞核移植研究进展

细胞核移植技术就是将成熟的卵母细胞或受精卵中的细胞核除去后移植其它细胞核,使卵母细胞不经过精子穿透等有性过程就可被激活、正常分裂并发育成新的个体。因此,核移植技术可以使细胞核供体的基因通过无性繁殖手段得到完全的复制,从而产生出克隆(无性繁殖)动物。鱼类的细胞核移植的成功报道已有很多且很早。然而哺乳动物,尤其是家畜的胚胎细胞核移植是近几年才发展起来的。     

体细胞核移植的研究进展

自从克隆羊多利问世以后,体细胞核移植有了较大的发展,陆续有新的动物克隆成功,但克隆的效率仍然较低。本文综述了体细胞核移植技术研究的进展情况,介绍了基因背景、核移植步骤、胚胎相关支持技术对核移植成功率的影响以及核移植技术中的基因修饰和对核重新程序化的最新认识。     

GTL2基因在体细胞核移植牛中的印记状态分析

体细胞核移植技术（SCNT）在医学研究、畜牧业生产和拯救濒危动物方面有重要的应用价值,而核移植效率低是制约其应用的主要因素．印记基因在哺乳动物胚胎发育和出生后的正常生长中都具有十分重要的作用,GTL2基因是在人和鼠中已被鉴定的印记基因,它作为一种RNA调解分子调控目的mRNA的转录．为了研究GTL2基因在自然繁殖牛和体细胞核移植牛中的印记状态,首先应用PCR-SSCP方法对GTL2基因多态性进行检测,鉴定自然繁殖牛和体细胞核移植牛中的杂合子,进而利用RT-PCR-SSCP技术对GTL2基因在杂合子牛的心、肝、脾、肺、肾、大脑中的表达状态进行分析．研究结果表明：GTL2基因在自然繁殖牛的被检测的6个组织中均表现为单等位基因表达,在体细胞核移植牛的心和肝中表现为单等位基因表达,而在大脑、脾、肺、肾中为双等位基因表达,GTL2基因在体细胞核移植牛的部分组织中表达紊乱有可能是造成体细胞核移植牛器官发育异常和核移植效率低下的原因之一．     

克隆猪技术及其在转基因猪研究中的应用

哺乳动物核移植技术是一种可以获得基因组遗传信息完全相同的后代的生物技术。猪体细胞核移植技术包括以下几个环节：卵母细胞的体外成熟、供体细胞的分离和处理、体细胞的核转移、重构胚胎的人工激活、胚胎体外培养和胚胎移植。由于该技术在最近几年的迅速发展,很多实验室已通过该技术成功获得了克隆猪后代。核移植克隆猪技术的出现为生产转基因猪提供了一种有效的方法,并且是目前生产基因打靶猪的惟一方法。至今利用克隆猪技术已经成功获得了一系列的转基因猪和基因敲除猪。以核移植技术产生基因修饰猪目前正处于从基础研究走向应用的过渡阶段。尽管猪体细胞核移植克隆的效率（出生克隆猪数占所用卵数的比例）还不高,但是由于通过该技术能够对猪基因组进行特定的修饰,确保生产的克隆动物100％为转基因动物,从而大大提高了转基因猪的制作效率,可以预料猪核移植技术将会对医药业和农业产生重大的影响。     

体细胞核移植技术在不同物种中的应用及提高其成功率的可能措施

体细胞核移植技术具有极其广阔的应用前景,但极低的成功率限制了这项技术在实践生产中的应用。不同的学者在不同的物种上进行了一系列的尝试,试图提高体细胞核移植的成功率。本文就体细胞核移植技术在不同物种中的成功应用进行阐述,并就如何提高体细胞核移植成功率阐明一些观点。