人胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究进展

小鼠胚胎干细胞体外已成功诱导分化为配子细胞,人胚胎干细胞理论上也具备分化为生殖细胞的潜能。本文从影响人胚胎干细胞体外向生殖系分化的基因调控和干细胞小生境（niche）方面进行综述,并指出胚胎干细胞在生殖医学及不孕治疗中的研究方向和应用前景。     

含镉量子点的毒性研究进展

含镉量子点是典型的量子点,近年来受到广泛研究。含镉量子点的潜在毒性是其在生物成像及生物医药方面应用和发展的关键制约因素,因此,对其毒性作用的研究具有重要意义。目前对含镉量子点的体外毒性研究主要集中在人肝癌细胞(HepG2)、神经分泌细胞(PC12)等细胞实验及斑马鱼胚胎体外培养实验。体内毒性研究包括小鼠等动物实验。这些研究证实,量子点对HepG2等细胞系和小鼠、贻贝等动物均具细胞毒性。研究者们普遍认为,量子点是通过释放其组成中的重金属,诱导生物体产生活性氧自由基,进而引发细胞凋亡或自噬,但对量子点的具体毒性作用机制并不完全清楚。该文对含镉量子点的体内和体外毒性研究工作进展进行了综述,包括含镉量子点对肝肾细胞、神经细胞、血液细胞及免疫细胞等体外毒性研究工作,对陆生及水生动物等的体内毒性研究工作,旨在更好、更全面地评估含镉量子点的毒性,为今后对量子点的毒性作用机制研究提供方向,促进含镉量子点在生物医学方面的发展和应用。     

编委推荐

正Science|将小鼠胚胎干细胞体外诱导成为具备受精能力的卵子一直以来,生殖生物学家都试图在体外制造出功能性的生殖细胞,以助力辅助生殖和开展生殖细胞的发育程序研究。近日,日本九州大学Katsuhiko Hayashi实验室构建了一个能够诱导小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)产生功能性卵泡的体外系统(2021年7月16日在线发表,doi:10.1126/science.abe0237)。     

小鼠原生殖细胞体外培养及其应用研究

原生殖细胞（ｐｒｉｍｏｒｄｉａｌｇｅｒｍｃｅｌｌ,ＰＧＣ）是胚胎生殖谱系最原始形式的细胞,在体胚胎迁移期ＰＧＣ增殖极为旺盛。体外培养的小鼠迁移期ＰＧＣ在饲养层细胞和三种生长因子（干细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子及白血病抑制因子）的共同作用下,可发展为长期增殖并维持不分化状态的胚胎性干细胞,即胚胎生殖细胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃｇｅｒｍｃｅｌｌ,ＥＧ）,具全能性发育潜能。ＥＧ建系成功对于研究生殖细胞发育以及寻找新的转基因动物操作的有效载体具有重要价值。     

原始生殖细胞体外培养及应用研究

原始生殖细胞是来源于胚胎生殖嵴的一类具有多向分化潜能的干细胞,其形态、细胞表面标志、分化潜能均与来源于囊胚内细胞团的干细胞相似.在饲养细胞层和多种生长因子的共同作用下,可保持原生殖细胞在体外不断增殖而不分化,最终建立EG细胞系.本文就原始生殖细胞体外培养,建立EG细胞系及其应用前景作一综述.     

己酮可可碱在哺乳动物辅助生殖技术方面的应用进展

综述了己酮可可碱在哺乳动物辅助生殖技术方面的应用情况.概括了己酮可可碱在精子细胞浆内注射、人工授精、体外处理精液和口服使用对生殖细胞的改善作用等方面的应用情况,最后概述了己酮可可碱对生殖细胞可能生生的毒性作用.     

小鼠和大鼠的胚胎培养基及若干相关问题

哺乳动物早期胚胎体外培养所用各种化学成份明确的培养基是研究生命科学中一项重要技术。它已被常规用于研究胚胎早期发育,多种动物及人类辅助生殖技术,转基因动物,动物克隆等领域。介绍了用于移植前胚胎培养基的研究和发展历史,当前所用化学成份明确胚胎培养基的主要组成,特别是针对小鼠和大鼠移植前胚胎所用各种培养基及其成份,讨论了这类培养基发展前景和研究方向。     

胚胎干细胞向造血细胞分化研究

胚胎干（embryonic stem,ES）细胞是来源于囊胚的内细胞团（inner cell mass,ICM）,具有发育的全能性或多能性,能嵌合到早期胚胎,在体内可以参与各种组织发育甚至包括生殖细胞;在体外分化培养条件下,可以顺序分化出各种组织细胞,与体内完整胚胎发育过程相符合,而且可以通过调节ES细胞某些基因的表达而调节其分化。因此,ES细胞是研究哺乳动物早期胚胎发育、细胞分化及其关键基因鉴定的理想模型。另外,胚胎生殖脊（embryonic germ,EG）细胞系也具有同样的生物学特性,它是由早期胚胎的原始生殖脊（primordial germ,PG）细胞建株而来。最近研究显示：ES细胞在体外不但可以分化为所有造血细胞系,而且还可以分化为具有长期增殖能力的造血干细胞。作者就胚胎干细胞向造血细胞和造血干细胞分化及其诱导因子和调控基因的表达作一综述。     

乙醇和液体石蜡对早期小鼠胚胎体外发育的影响

哺乳动物早期胚胎体外培养技术是研究早期胚胎发育和胚胎工程的基本手段。目前最常用的方法是采用液体石蜡覆盖的液滴培养法。该方法中所用液体石蜡和CO2质量的好坏对体外培养胚胎的发育有严重影响。本文就此对几种中国产液体石蜡和含气体乙醇的CO2作为胚胎体外培养条件对胚胎发育的影响进行了研究。取成熟小鼠受精后的2细胞和8细胞胚胎分别用于两组实验。一、不同品牌液体石蜡对胚胎发育的影响。体外培养采用液体石蜡覆盖液滴培养法。所用液体石蜡均经过水洗。CO2为经过一次水滤的工厂粗制品。其乙醇含量经气相色谱仪测定约为0．18％。二、不同浓度乙醇对胚胎发育的影响。采用试管培养法。采用乙醇浓度不同的培养液。表1为五个不同厂家的液体石蜡对早期胚胎体外培养的影响。其中：I、II（上海、北京）号两种产品符合胚胎体外培养的要求,可使2细胞后期胚胎发育到囊胚的比率达到92％以上,对细胞没有毒害作用（图1A和图2A、B）。其余,则不符合要求,对细胞有毒害作用（图1B）,甚至用无水乙醇和水先后各洗涤3至4遍,亦无改善。由于影响液体石蜡质量的硝基萘可溶于乙醇而被清除,说明这些不合格的液体石蜡中可能还含有其它对胚胎发育有毒害作用的未知因素,有待进一步查明。商品液体石蜡经水洗能够提高其胚胎培养效率。即使是上海产品（I号）,如果不经水洗,2细胞胚胎也只能发育到桑椹阶段。但是,水洗后的液体石蜡需静置至油水彻底分离,才能正常使用。另外,这5种液体石蜡的比重各不相同。比重相关最大的I号和II号产品均符合培养要求,说明液体石蜡的比重对胚胎的正常发育没有影响。表2为各种乙醇浓度对8细胞胚胎发育的影响。当乙醇浓度达到0．1％时,即可使8细胞胚胎发育为囊胚的比率下降为73．9％;达到0．8％以上时,胚胎甚至不能发育。可见,培养液中若含有乙醇将会严重影响胚胎的体外培养。这除了由于水滤降低了CO2中气体乙醇的含量外,还可能是由于液体石蜡覆盖培养液滴后,对气体乙醇的渗入有一定阻作用所致。因此,在胚胎体外培养中不必非使用价格昂贵的纯CO2不可。     

乙醇和液体石蜡对早期小鼠胚胎体外发育的影响

哺乳动物早期胚胎体外培养技术是研究早期胚胎发育和胚胎工程的基本手段。目前最常用的方法是采用液体石蜡覆盖的液滴培养法。该方法中所用液体石蜡和ＣＯ２质量的好坏对体外培养胚胎的发育有严重影响。本文就此对几种中国产液体石蜡和含气体乙醇的ＣＯ２作为胚胎体外培养条件对胚胎发育的影响进行了研究。取成熟小鼠受精后的２细胞和８细胞胚胎分别用于两组实验。一、不同品牌液体石蜡对胚胎发育的影响。体外培养采用液体石蜡覆盖液滴培养法。所用液体石蜡均经过水洗。ＣＯ２为经过一次水滤的工厂粗制品,其乙醇含量经气相色谱仪测定约为０．１８％。二、不同浓度乙醇对胚胎发育的影响。采用试管培养法,采用乙醇浓度不同的培养液。表１为五个不同厂家的液体石蜡对早期胚胎体外培养的影响。其中,Ⅰ、Ⅱ（上海、北京）号两种产品符合胚胎体外培养的要求,可使２细胞后期胚胎发育到囊胚的比率达到９２％以上,对细胞没有毒害作用（图１Ａ和图２Ａ、Ｂ）。其余,则不符合要求,对细胞有毒害作用（图１Ｂ）,甚至用无水乙醇和水先后各洗涤３至４遍,亦无改善。由于影响液体石蜡质量的硝基萘可溶于乙醇而被清除,说明这些不合格的液体石蜡中可能还含有其它对胚胎发育有毒害作用的未知因素,有待进一步查明     

马兜铃酸对斑马鱼胚胎肾毒性作用

选用肾发育完成(受精后3天)的斑马鱼(Danio rerio)胚胎,用马兜铃酸进行染毒处理,观察胚胎的表型变化及死亡情况,分析马兜铃酸对胚胎的毒性作用及规律;利用肾荧光观察及肾组织切片,观察马兜铃酸处理后胚胎肾形态和肾组织结构的改变情况;利用qPCR检测马兜铃酸处理前后nephrin的表达变化,初步探讨足细胞在马兜铃酸毒性作用中的功能状态。20μmol/L马兜铃酸处理24 h后,胚胎出现明显眼周水肿表现;在马兜铃酸高浓度组(40~80μmol/L),除眼周水肿外,胚胎血循环系统功能出现异常,表现为心率降低、血流缓慢甚至停滞;荧光显微镜下观察发现,马兜铃酸处理组胚胎肾出现肾小球囊性膨胀、前肾管囊性扩张和形态异常;切片显示马兜铃酸处理组胚胎肾组织结构受到损害,表现为肾小球结构疏松、囊性扩张,前肾管上皮细胞细胞排列松散、紊乱及管腔扩张样改变;qPCR结果,马兜铃酸处理组斑马鱼胚胎nephrin的表达水平比对照组显著降低(P0.01)。研究表明,马兜铃酸能损害斑马鱼胚胎肾结构和功能,其毒性作用与肾小球足细胞的功能改变有关。     

葡萄糖对小鼠胚胎体外发育的影响

通过在CZB培养液中添加不同浓度葡萄糖及在胚胎发育的不同阶段加入葡萄糖,对小鼠胚胎进行体外培养,以探讨葡萄糖在小鼠早期胚胎体外发育中的作用。其结果表明,小鼠胚胎在含糖CZB与在无糖CZB中培养比较,4-细胞发育率无差异;各浓度葡萄糖组囊胚率显著高于无糖组,其中3.0mmol/L浓度组囊胚细胞数显著高于其余组;实验二：2-细胞至4-细胞、4-细胞至桑椹胚前添加葡萄糖囊胚率显著提高。上述结果证明,在小鼠胚胎体外培养中加入葡萄糖不会导致2-细胞阻滞;葡萄糖浓度增加至10mmol/L对小鼠胚胎无毒性作用,其最适浓度为3.0mmol/L;2-细胞至4-细胞、4-细胞至桑椹胚前添加葡萄糖是必要的。关键词 葡萄糖;小鼠;2-细胞阻滞;胚胎;体外发育     

丁酸类似物能诱导大鼠原代肝细胞培养中金属硫蛋白的产生

金属硫蛋白对体内微量元素的稳态及某些重金属的解毒具有重要作用。近年的研究表明,丁酸钠对体外培养细胞的基因表达的调节、细胞生长、分化及蛋白质和酶的产生均有重要影响。大多数关于丁酸对细胞作用的研究都采用肿瘤细胞系或胚胎细胞系进行,而用原代培养进行的研究较少。本文用原代培养的正     

胚胎体外共培养：影响因素及作用机理

综述了近年来关于哺乳动物早期胚胎与体细胞共培养的研究进展。重点讨论了早期胚胎与不同类型体细胞共培养,血清、发情周期和体细胞传代次数对胚胎共培养效果的影响,以及胚胎体外共培养的作用机理。体细胞共培养体系可以改善早期胚胎体外培养的条件,促进胚胎发育,提高着床率和妊娠率,在发育生殖研究领域有着广泛的应用前景。然而,对其影响因素和作用机理尚欠系统深入研究,许多问题还亟待解决。     

IGF-1抑制妊娠合并糖尿病诱导的鼠胚胎细胞凋亡

应用IGF-1拮抗高糖毒性环境胚胎细胞的凋亡、有利于早期胚胎的生长发育,为IGF-1在妊娠合并糖尿病的患者中的临床应用提供了依据。本实验构建妊娠合并糖尿病的昆明小鼠动物模型,检测不同浓度葡萄糖对体外培养胚泡细胞生长的影响。观察不同浓度胰岛素样生长因子-1（Insulin-like growth factor-1,IGF-1）对体外高糖环境胚泡细胞发育的影响,     

贝类毒素体外细胞毒性作用研究进展

贝类毒素属于非蛋白类高分子化合物,高温处理不能使之失活,严重影响着贝类食品的安全和我国贝类产品的出口贸易。目前贝类毒素最主要的检测方法是小鼠生物法(MBA),然而随着3R理念的推动,毒性评价的体外细胞毒性替代研究取得很大进展,本文综述了8组贝类毒素体外细胞毒性作用的研究成果。     

胚胎干细胞的生物学特性及体外诱导分化

来源于早期胚胎的胚胎干细胞 (ES)和胎儿生殖脊干细胞 (EG)可在未分化状态下长期增殖培养 ,并保持其多向分化潜能 .体外培养ES细胞的条件已趋于稳定 ,国内外建立了来自人和多种动物早期胚胎的ES细胞系 .某些细胞因子和化学物质等可定向诱导ES细胞分化为各种不同类型的组织细胞 .ES细胞在胚胎发育、细胞分化、转基因动物、移植治疗、药物开发等领域具有广阔的应用前景 .     

人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞分化的心肌细胞在药物心脏毒性筛选中的应用

心脏毒性是药物研发失败的主要原因之一,也是临床前安全评价研究的难题之一。人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞均具有无限增殖、自我更新和多向分化的特性,为体外心脏毒性筛选实验提供了细胞资源。人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞诱导分化的心肌细胞相似,具有相同的形态结构,且随着培养时间的推移,功能性心、Na^＋、Ca^2＋通道密度逐渐增加、心肌特异性基因ANF、α—MHC、MLC-2α的表达量增加,具有相似的动作电位时程和收缩性等特点,相当于幼稚型心肌细胞。将它们应用于已知作用药物的心脏毒性筛选,检测心肌细胞离子通道、动作电位、心脏损伤标志物、收缩功能的变化,获得与临床相似的结果。因此,建立人胚胎干细胞和诱导型人多能干细胞诱导分化心肌细胞的体外评价模型,大大减少了药物研发的时间和成本,克服了种属间的差异,推动了心脏毒性体外评价方法的发展。     

哺乳动物滋养层细胞在胚胎植入中的作用

胚胎植入是哺乳动物生殖的关键环节,是一个非常复杂的过程.在胚胎植入过程中,多种着床相关因子、激素在母体-胚胎之间进行多重作用,引发复杂的生理作用,从而完成胚胎着床.在母体-胚胎界面上,胎源性滋养层细胞与母体子宫内膜细胞在信号联系（妊娠识别）和组织紧密连接（胚胎植入）过程中起着决定性作用,尤其是胚源性滋养层细胞,在胚胎植入过程中起主导作用.本文通过对滋养层细胞在胚胎植入中的作用的阐述,为进一步阐明胚胎植入的分子机制提供思路.     

挥发性有机化合物(VOCs)对IVF实验室影响的研究进展

体外受精-胚胎移植技术已成为当今治疗不育症的主要手段,为取得令人满意的临床妊娠率,体外受精(IVF)实验室的空气质量控制成为生殖助孕工作者关注的重点。胚胎培养室的挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds,VOCs)含量对配子-胚胎发育的影响至关重要,体外胚胎对VOCs的耐受能力差,其含量超过一定界限时则会对配子和胚胎造成影响。本文概述了IVF实验室VOCs的来源,VOCs的生殖毒性,VOCs的测定方法以及胚胎培养室内VOCs的控制途径等,旨在更严格的进行IVF实验室的空气质量控制,尽可能杜绝VOCs的污染,提高IVF的成功率。