核移植技术研究进展

核移植(nuelear transplation,NT)是将动物早期胚胎或体细胞的细胞核移植到去核的受精卵或成熟卵母细胞中、重新构建新的胚胎,使重构胚发育为与供核细胞基因型相同后代的技术过程,又称动物克隆技术。广义的胚胎克隆技术还包括胚胎分割和卵裂球培养,通常所指的胚胎克隆技术是指狭义概念,即核移植技术。1938年Spmann在所有胚胎细胞都具有与受精卵完全相同、拥有潜在发育全能性的细胞核基础上提出了细胞核移植的概念[‘1。早期核移植实验是在变形虫、蛙、爪蟾、非洲爪蛙等两栖类和鱼类上进行的核质关系研究〔“一“〕,随着胚胎技术的不断进步…     

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。     

Demecolcine化学辅助去核技术在牛体细胞核移植中的初步研究

本实验目的是研究demecolcine辅助去核的卵母细胞能否支持牛的核移植胚胎的发育。通过化学药物demecolcine处理牛MII期卵母细胞来辅助去除牛卵母细胞核,并用去核的卵母细胞做受体,进行核移植的研究。实验结果显示,demecolcine辅助去核后的卵母细胞质膜有明显一个或二个突起,并且突起内都含有卵母细胞染色体组,显示去核效果较好（57.89%～73.3%）。药物处理一小时为最适时间,去核率可达73.3%。对demecolcine辅助去核的卵母细胞的核移植胚胎发育情况显示囊胚率较盲吸法核移植胚胎较好（12.5%VS10.2%）,但二者差异不显著(p>0.05)。Demecolcine药物处理后的卵母细胞能够支持核移植胚胎的发育。Demecolcine辅助去核可以在牛体细胞核移植中的到应用。     

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。     

哺乳动物卵母细胞生发泡移植

生发泡(GV)移植是指将GV期卵母细胞的GV移入到去核的受体细胞(GV期卵母细胞、MII期卵母细胞或受精卵)透明带下,经融合形成一个重组卵的过程。GV移植对研究卵母细胞的细胞周期调控、成熟及受精时细胞核与细胞质之间的相互作用非常重要,可用于研究卵母细胞减数分裂异常和与年龄相关变化之间的关系及细胞质衰老与卵母细胞非整倍性之间的关系。现简要介绍了GV移植的基本程序,GV核体与胞质体的融合,重组卵的培养条件,重组卵成熟后的受精、人工激活和胚胎发育能力以及GV移植的意义。     

化学辅助去核法对绵羊卵母细胞去核率和重构胚发育率的影响

为提高绵羊体细胞核移植的效率,本研究采用一种新的去核方法—化学辅助去核法,对绵羊体外成熟的卵母细胞进行去核,研究了化学诱导剂秋水仙素的处理浓度、作用时间、卵母细胞的成熟时间对去核效果及重构胚发育的影响。结果表明:1)卵母细胞在0.4μg/mL的秋水仙素溶液中分别孵育0.5h和1h,胞质突起率和去核率没有显著的差异,突起率可高达85.4%,去核率达到100%;2)0.2μg/mL或0.4μg/mL秋水仙素溶液将卵母细胞处理0.5h,对去核效果没有显著影响;3)对于体外成熟18～23h的卵母细胞,随着成熟时间的延长,盲吸法的去核率降低,但没有影响秋水仙素诱导胞质突起的比率和去核率;4)两种去核方法对重构胚的发育没有产生显著影响,但成熟21～23h卵母细胞重构胚囊胚的发育率显著高于成熟18～20h卵母细胞重构胚囊胚的发育率。综上所述,本试验优化了绵羊卵母细胞化学辅助的去核程序,利用化学辅助去核法对高卵龄的绵羊卵母细胞进行去核,提高了去核率和重构胚的体外发育率。     

体细胞核移植克隆民猪: 培养液对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响

体外培养成熟的卵母细胞是进行克隆猪研究所需受体卵母细胞的主要来源, 卵母细胞成熟质量与体细胞核移植胚胎发育能力关系密切. 为提高卵母细胞体外成熟率和成熟质量, 进而提高体细胞核移植猪的成功率, 本实验以改进的TCM199培养液为基础液(T), 分别添加10%的猪卵泡液(T+pFF)和 10%的胎牛血清(T+FBS)后进行卵母细胞成熟培养, 以成熟率和体细胞核移植胚胎发育率等重要指标为标准, 研究了pFF和FBS对卵母细胞成熟及核移植胚胎发育能力的影响. T, T+pFF和T+FBS组在成熟培养后42 h卵母细胞成熟率分别为(53.2±3.8)%, (69.7±3.8)%和(70.2±3.7)%, 添加10%的pFF和FBS显著(P<0.05)提高了卵母细胞成熟率; 3组不同成熟培养液获得的成熟卵母细胞在体细胞核移植后囊胚发育率差异不显著, 但T+pFF组的囊胚细胞数(34.5±2.24)显著(P<0.05)高于T组的囊胚细胞数(26.6±1.25). 来自T+pFF组的体细胞核移植胚胎经手术法移植入发情周期为第0天或第1天的18头受体母猪输卵管, 其中有3头受体母猪妊娠发育到期, 获得克隆民猪14头, 其中有6头健康成活至今. 实验结果表明, 培养液中添加10%pFF可以有效提高卵母细胞成熟比例和成熟质量, 在含有10% pFF培养液中获得的成熟卵母细胞具有支持核移植胚胎全程发育的能力.     

体细胞核移植克隆民猪: 培养液对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响

体外培养成熟的卵母细胞是进行克隆猪研究所需受体卵母细胞的主要来源, 卵母细胞成熟质量与体细胞核移植胚胎发育能力关系密切. 为提高卵母细胞体外成熟率和成熟质量, 进而提高体细胞核移植猪的成功率, 本实验以改进的TCM199培养液为基础液(T), 分别添加10%的猪卵泡液(T+pFF)和 10%的胎牛血清(T+FBS)后进行卵母细胞成熟培养, 以成熟率和体细胞核移植胚胎发育率等重要指标为标准, 研究了pFF和FBS对卵母细胞成熟及核移植胚胎发育能力的影响. T, T+pFF和T+FBS组在成熟培养后42 h卵母细胞成熟率分别为(53.2±3.8)%, (69.7±3.8)%和(70.2±3.7)%, 添加10%的pFF和FBS显著(P<0.05)提高了卵母细胞成熟率; 3组不同成熟培养液获得的成熟卵母细胞在体细胞核移植后囊胚发育率差异不显著, 但T+pFF组的囊胚细胞数(34.5±2.24)显著(P<0.05)高于T组的囊胚细胞数(26.6±1.25). 来自T+pFF组的体细胞核移植胚胎经手术法移植入发情周期为第0天或第1天的18头受体母猪输卵管, 其中有3头受体母猪妊娠发育到期, 获得克隆民猪14头, 其中有6头健康成活至今. 实验结果表明, 培养液中添加10%pFF可以有效提高卵母细胞成熟比例和成熟质量, 在含有10% pFF培养液中获得的成熟卵母细胞具有支持核移植胚胎全程发育的能力.     

核移植技术克隆动物胚胎研究的现状及展望

胚胎克隆,即建立胚胎的无性繁殖系,最有效的方法是通过用核移植技术将一枚多细胞胚胎的每一细胞核移植到一个去核的、激活的成熟卵母细胞中,重新构成新的胚胎,重组胚胎移植后,发育成与供体胚胎基因型相同的后代。Spemann 最先提出将多细胞胚的每一细胞核分别转移到去核的卵母细胞中这一想法。Brig-gs 和 King 沿用 Spemann 的想法及实验技术,     

小鼠母源因子对早期胚胎发育的影响

在脊椎动物中发育过程中,卵母细胞要经历MII期停滞、受精、早期胚胎发育的启动、胚胎基因组的转录激活、并指导完成个体的发育过程。同时,核移植过程中,分化的细胞核在去核的卵母细胞中能够重编程到胚胎早期的状态并能完成个体的发育过程。在这些发育过程中母源因子都发挥了极其的重要作用。在小鼠胚胎发育研究中发现,小鼠的基因组激活发生在2细胞期,这一时期标志着合子的发育由卵母细胞控制向胚胎控制的过渡,期间发生一系列复杂的生化过程。体外培养的小鼠的胚胎的发育阻断也易发生的2细胞时期。因此对卵母细胞及早期胚胎母源因子的研究,将有利于了解早期体外培养胚胎和克隆胚胎发育失败的原因,为提高体外培养和克隆胚胎发育的成功率提供理论的基础。