转人t-PA指形区缺失基因的山羊体细胞核移植及其继代核移植

为了探索转基因体细胞核经连续核移植后的发育潜力,以转人组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)指形区缺失基因的山羊胎儿成纤维细胞为核供体,MII期的卵母细胞质为核受体,利用胞质内注射法构建原代核移胚胎(G0),并进行了原代核移植胚胎的继代核移植研究。比较原代和继代核移植胚胎在体外发育能力上的差异;在G1、G2代核移植试验过程中,比较了供体胚胎细胞的发育阶段对核移植胚胎体外发育的影响。结果表明,原代核移植胚胎的卵裂率(76.45%±1.17%)与继代核移植胚胎的卵裂率(72.18%±1.97%,76.05%±2.38%,75.99%±2.84%)无显著性差异(P>0.05)。但原代核移植胚胎的桑葚胚率(47.20%±2.93%)、囊胚率(11.00%±1.42%)显著高于G1、G2、G3代核核移植胚胎的桑葚胚率(34.99%±2.66%,28.23%±2.00%,23.34%±1.99%)、囊胚率(3.87%±0.67%,2.08%±1.66%,0);在G1、G2中,当用16-细胞期核移植胚胎作为核供体时的桑葚胚率(29.57%±1.53%,24.43%±1.87%)、囊胚率(1.96%±1.31%,2.01%±1.34%)低于用32~64-细胞时期的核移植胚胎的桑葚胚率(34.32%±1.31%,29.76%±1.66%)、囊胚率(3.86%±1.03%,3.48%±0.34%),但无显著性差异(P>0.05)。由此得出结论:转基因体细胞核移植胚胎不宜进行多代克隆;胞质内注射法构建核移植胚胎,用32~64-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率高于用16-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率。     

牛-牛及山羊-牛克隆胚胎体外培养条件的优化

通过胞质内注射法将牛和山羊胎儿耳朵成纤维细胞分别注入去核牛卵母细胞中构建同种胚胎和异种胚胎。采用mCR2aa和mSOF分别培养, 然后在mSOF中按不同培养时间添加8mg/mL BSA或者10%FBS,培养前3d和培养3d后添加的补充物质及次序为：(1)BSA+FBS;(2)BSA+BSA; (3)FBS+BSA;(4)FBS+FBS。根据培养胚胎的卵裂率、8/16-cell发育率、囊胚发育率及囊胚细胞数筛选出最好的培养方法。结果：(1)mSOF中培养同种胚胎和异种胚胎的卵裂率,8/16-cell发育率以及囊胚发育率均明显高于在mCR2aa中的培养结果（P<0.05 ）。(2)添加BSA+FBS组的mSOF培养胚胎的卵裂率、8/16-cell发育率、囊胚发育率和囊胚细胞数同种依次为79.8%±7.1%、49.7%±3.5%、21.5%±1.8%和115.2±4.3,异种依次为40.1%±6.3%、29.2%±2.0%、13.4%±2.1%和100.1±3.0,均明显高于其他培养组（P<0.05）。结论：山羊-牛异种克隆胚胎可以用优化的牛胚胎培养体系进行培养。同种胚胎和异种胚胎的最佳培养方法均为前3d用mSOF+BSA培养液,3d后用mSOF+FBS培养液。     

卵丘细胞核移植技术生产克隆牛犊

分别以短期培养的5头牛卵丘细胞(1~5 BCC)为细胞核供体, 共用1188枚体外成熟的去核卵母细胞构建了931枚重构胚(78.4%).体外培养后,763枚(82%)发育至2-细胞期,627枚(67.3%)发育至8-细胞期,最后获得囊胚275枚(29.5%).囊胚的平均细胞数为124±24.5 (n = 20).分析不同个体来源的卵丘细胞,同一个体卵丘细胞饥饿与否以及饥饿时间的长短、融合后核/质相容时间(融合到激活的时间长短)等因素对核移植效率的影响发现,5个个体的体细胞核移植囊胚率(14.1%,45.2%,27.3%,34.3% vs 1.5%)有显著差异(P<0.05).同一供体细胞饥饿与否(47.1% vs 44.4%)、饥饿11~12 d (52.5%)和18~19 d (41.6%)均不影响核移植囊胚率(P≥0.05).核/质相容2~3 h的囊胚率(20.3%)显著低于3~6 h组(31.0%,P<0.05). 3~6 h范围内,囊胚率无差异(P≥0.05).其中63枚冷冻的核移植囊胚解冻后移植给31头受体牛,妊娠4例,最后顺利获得2头克隆牛犊.结果表明,牛卵丘细胞饥饿不是核移植成功的关键因素,核质相容程度和供体细胞的个体差异对核移植效率有一定影响.卵丘细胞能够获得全程发育的克隆牛犊.     

利用体细胞核移植技术制作人胰岛素原转基因牛

通过体细胞核移植技术制作了人胰岛素原转基因牛。在CMV启动子指导下以内部核糖体进入位点序列（IRES）连接的新霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因组成了双重标记基因的筛选系统，用于转基因细胞的富集以及细胞和植入前胚胎的筛选。转基因通过电穿孔的方法（900 V/cm, 5 ms）转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞，基因转染细胞在添加G418(800 μg/mL) 的培养基中培养10天以富集转基因细胞。选择表达绿色荧光蛋白的转基因细胞作为核供体进行体细胞核移植，重构胚经体外培养至囊胚阶段，选择表达绿色荧光蛋白的囊胚进行胚胎移植。为比较基因转染以及供体细胞所处周期对转基因细胞核移植胚胎发育的影响，用作核移植供体的转基因细胞或非转基因细胞先饥饿培养2—4天(0.5% FBS)，然后恢复培养(10% FBS)10?h使细胞同步化于G1期，以正常培养的细胞作为对照进行核移植。 结果表明，转基因细胞作为核供体得到的核移植胚胎的体外囊胚发育率低于以非转基因细胞为核供体的对照组(23.2% VS 35.2%, P<0.05)；转基因细胞周期同步化处理与否对其克隆胚囊胚发育率无显著影响（23.2% VS 18.9%, P>0.05）。胚胎移植后2个月直肠检查发现7头受体牛（每头移植2—4枚胚胎）中有一头妊娠，并最终发育足月产下一头小牛。聚合酶链反应（PCR）检测和DNA测序分析表明其为转人胰岛素原基因的转基因克隆牛。     

共培养体系在牛核移植胚体外发育培养中的应用

采用电融合法构建牛体细胞核移植重构胚,分析共培养细胞类型、传代次数、细胞冻-融以及蛋白质添加物(BFF和FBS)对牛体细胞核移植胚体外发育的影响,探讨胚胎体外共培养的条件,以建立优化的共培养体系。结果表明与非共培养组相比,共培养组重构胚的囊胚发育率以及胚胎细胞数显著增加(P<0.05),而输卵管上皮细胞共培养组同颗粒细胞共培养组相比胚胎细胞数显著增加(P<0.05),更适合做共培养细胞;随着共培养细胞传代次数的增加重构胚囊胚发育率及胚胎细胞数显著下降(P<0.05),共培养细胞在冷冻处理后重构胚的囊胚率和胚胎细胞数都显著下降(P<0.05);BFF较FBS更能促进牛核移植胚的囊胚发育率(P<0.05)。表明应用新鲜原代输卵管上皮细胞进行牛核移植胚胎的共培养,并在SOFaa添加10?F能够有效促进核移植胚胎的体外发育。     

绵羊胎儿成纤维细胞不同处理对核移植重构胚发育的影响

研究供体细胞代数、大小、周期以及基因转染处理对重构胚发育的影响. 结果如下: (i)体外培养5~7代细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率显著高于16~18代细胞的桑椹/囊胚率(17.3% vs. 4.9%, P < 0.05); (ii) 15~25 μm细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率为20.0%, 高于8~15 mm细胞、25~33 μm细胞桑椹/囊胚率(8.0%, 9.7%), 但效果不显著(P > 0.05); (iii) 血清饥饿与非血清饥饿的细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚发育率没有显著性差异(11.8% vs. 18.6%, P > 0.05), 但非血清饥饿的效果要好于血清饥饿; (iv) 用0.05 μmol/L秋水仙素处理供体细胞效果最好, 重构胚的桑椹/囊胚率可达27.5%, 而未处理或用0.1 μmol/L秋水仙素处理供体细胞, 重构胚的桑椹/囊胚率分别为17.1%和12.1%, 但三者之间差异不显著(P > 0.05); (v) 以转染绿色荧光蛋白基因(GFP)细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率显著低于非转基因细胞做供体核的桑椹/囊胚率(3.1% vs. 20.4%, P < 0.05). 上述结果表明, 传代少、中等大小的细胞更适合做供体核; 血清饥饿没有必要; 用0.05 μmol/L秋水仙素处理供体细胞有利于重构胚的发育; 转基因供体细胞对重构胚发育有影响.     

利用体细胞核移植技术制作人胰岛素原转基因牛 （英文）

通过体细胞核移植技术制作了人胰岛素原转基因牛。在CMV启动子指导下以内部核糖体进入位点序列(IRES)连接的新霉素抗性基因和绿色荧光蛋白基因组成了双重标记基因的筛选系统,用于转基因细胞的富集以及细胞和植入前胚胎的筛选。转基因通过电穿孔的方法(900V/cm,5ms)转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞,基因转染细胞在添加G418 (800μg/mL)的培养基中培养10天以富集转基因细胞。选择表达绿色荧光蛋白的转基因细胞作为核供体进行体细胞核移植,重构胚经体外培养至囊胚阶段,选择表达绿色荧光蛋白的囊胚进行胚胎移植。为比较基因转染以及供体细胞所处周期对转基因细胞核移植胚胎发育的影响,用作核移植供体的转基因细胞或非转基因细胞先饥饿培养2—4天(0.5 ?S) ,然后恢复培养(10?S) 10 h使细胞同步化于G1期,以正常培养的细胞作为对照进行核移植。结果表明,转基因细胞作为核供体得到的核移植胚胎的体外囊胚发育率低于以非转基因细胞为核供体的对照组(23.2% VS 35.2 %,P<0.05) ;转基因细胞周期同步化处理与否对其克隆胚囊胚发育率无显著影响(23.2% VS 18.9 %,P>0.05)。胚胎移植后2个月直肠检查发现7头受体牛(每头移植2—4枚胚胎)中有一头妊娠,并最终发育足月产下一头小牛。聚合酶链反应(PCR)检测和DNA测序分析表明其为转人胰岛素原基因的转基因克隆牛。     

鱼类体细胞移核胚胎发育影响因素的探讨

将脱膜后的泥鳅 (Misgurnusanguillicaudatus)受精卵置于不同孵化液中孵化 ,结果表明 ,孵化液 1×Holtfreter中正常鱼苗和总鱼苗的孵化率最高 ,分别为 5 4 8%和 5 9 2 %。 1/ 2×Holtfreter、 1/ 10×Holtfreter、曝气冷开水和改变孵化液处理 ,正常鱼苗的孵化率差别不大 ,分别为 48 0 %、 49 6 %、 5 0 0 %和 48 8%。曝气冷开水畸形率最高 ,为 8 8%。PBS不适合用作孵化液。机械损伤对胚胎的孵化率无明显影响 (73 39%vs 75 70 % ) ,但对胚胎发育有明显的致畸作用 (8 0 6 %vs 0 )。以雌核发育鳙 (Aristichthysnobilis)尾鳍培养细胞作供体 ,泥鳅未受精卵作受体 ,微卫星标记分析表明 ,移核胚胎的核来源于供体核 ,受体卵中未除去的核被排斥。供体细胞培养代数严重影响移核胚胎的发育率。随着培养代数的增加 ,移核胚胎的发育率逐渐降低。继代核移植可提高移核胚胎的发育率 ,尤其是第 1次体细胞继代核移植 ,晚期囊胚的发育率急剧上升 (4 3 84%vs 7 6 9% ) ,说明继代核移植可促进受体卵对供体核的再程序化。泥鳅和大鳞副泥鳅 (Paramisgurnusdabryanus)未受精卵作受体 ,其移核胚胎发育率无明显区别 (7 6 9%vs 7 0 2 % )。     

人-山羊异种核移植胚胎发育的初步研究

以体外分离培养的人胚胎成纤维细胞为核供体,经血清饥饿培养后,通过显微操作技术移入山羊去核卵母细胞中,采用化学方法激活重组胚.通过体外培养观察,2-细胞胚胎发育率可达51.33%,4-细胞发育率为31.42%,但发育至桑椹胚阶段的胚胎数目大大减少,仅为9.73%.虽然目前尚未能获得异种核移植囊胚,但实验结果说明山羊成熟卵母细胞可以支持人体细胞核完成重编程,人-山羊异种体细胞核移植重组胚可在体外完成其早期发育.     

继代核移植能成倍提高来自奶山羊卵胞质体的异种间核移植重构胚的发育率

为了提高异种间核移植重构胚的发育率,本研究以体内排放的奶山羊成熟卵为供胞质的受体细胞,以人、兔、波尔山羊等的异种或亚种体细胞的原代核移植（Primary Somatic Cell Nuclear Transfer,PSCNT）重构早胚（8-16细胞期）的卵裂球作供核体,观察经亚种或异种卵胞质体短期“修饰”的核再移植产生的继代（Secondary SCNT,SSCNT）重构胚的着床前发育潜能。结果：人、兔、波尔山羊的继代桑椹／囊胚发育率均显著地高于其PSCNT胚胎（人,14．81％VS．7．79％;兔,23．53％VS．12．50％;波尔羊,55．35％VS．24．53％）;这些早胚的各阶段发育时程仍遵循供核体动物正常受精卵的发育时程。结果启示：奶山羊成熟卵胞质对异种体细胞核亦具一定的去分化能力,能支持重构胚发育到囊胚;异种重构胚的发育特征是由供体核所决定的;继代核移植几乎能够成倍提高异种间重构胚的着床前发育率,提示核的去分化完全是在母型信息主导的调控之下完成的,而进一步发育的时序似乎是由核决定的：成倍延长在含母型信息主导调控环境中的时间能成倍提高SCNT重构胚的着床前发育率。     

哺乳动物的核移植

哺乳动物的核移植陆长富卢光（湖南医科大学人类生殖工程研究室,长沙４１００７８）ＮｕｃｌｅａｒＴｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎｉｎＭａｍｍａｌｉａｎＬＵＣｈａｎｇｆｕＬＵＧｕａｎｇｘｉｕ（ＨｕｍａｎＲｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｒｉｎｇＬａｂｏｒ...     

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。     

家兔胚胎细胞核移植的研究(英文)

本研究以兔为实验材料,对细胞核移植过程中显微操作、电融合、电活化以及移核胚的培养等基本问题进行了研究。对兔进行ＰＭＳＧｈＣＧ超数排卵,收集成熟卵母细胞和１６细胞胚;后者经胰蛋白酶消化,去除胶膜和透明带,在不含Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋的分离液中分成单个卵裂球;然后,分别对两者做ＣＢ预处理;首次尝试采用Ｗｉｌａｄｓｅｎ法,去除卵母细胞核、并将单个卵裂球注入透明带,同时、与ＭｃＧｒａｔｈＳｏｌｔｅｒ法进行比较;通过电融合使供体核进入去核的卵母细胞内;将所得移核胚在体外或在中间受体内培养并观察。结果表明：一、Ｗｉｌａｄｓｅｎ法与ＭｃＧｒａｔｈＳｏｌｔｅｒ法比较,核移植操作的成功率及以后的电融合率均无明显差异（Ｔａｂ．１）。相对于后者,Ｗｉｌａｄｓｅｎ法更简便、易于掌握并提高去核率。二、ｈＣＧ超排注射后１３～１５ｈ,观察卵母细胞发现：其中,６７８％保留有第一极体。此时的卵子若去除１／３胞质量,去核率可以达到５８３％。若推迟去核时间,笫一极体退化,失去去核标志。三、比较不同电脉冲条件,发现强度为０６３ｋｖ／ｃｍ,持续１６０μｓ的一次电脉冲可获较高移核胚的融合率（７０．８％）（Ｔａｂ．２）;并可使６１１％的成熟     

小鼠胚胎核移植实验的初步报告

Abstract:Oocytes recovered from Fallopian tubes of female mice of Kun-Ming-Bai strain were enucleated by microsurgery and a single blastomere aspirated from 2-cell stage embryo derived from C57 was injected into the perivitelline space of earh enucleated oocyte.Then those coupled cells were exposed to PEG solution and cultured in an atmosphere of 5% Co2 at 37℃ for four hours.After that,couples which had been fused to one cell were transferred to the oviducts of pseudopregnant foster mothers.Six offsprings were obtained from this transplantation. Key words:Mouse,Embryo,Nuclear transplantation     

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。     

Genomic Potential of Differentiated Cells Analyzed by Nuclear Transplantation

The theory of nuclear equivalence proposes that specializedsomatic cells of metazoans possess a gene pool identical tothat present in the zygote nucleus. We examine this theory onthe basis of nuclear transplantation experiments in amphibianoocytes and eggs. This procedure has the potential to test theentire genome and to evaluate the problem of nuclear equivalencein the context of a functioning organism. Nuclear transplantations from several differentiated somaticcell types into oocytes and eggs have revealed that their nucleistill contain the genes required for the development of prefeedingtadpoles. In addition, erythrocyte nuclei have directed theformation of feeding tadpoles that advanced to stages of hindlimb bud. Thus, the genome of several differentiated somaticcells displays genetic multipotentiality. Although evidencefor the genetic totipotency of specialized somatic cells islacking, the results of our recent experiments suggest thatthe genetic totipotency of at least some differentiated somaticcell types still remains a tenable hypothesis.     

动物体细胞核移植技术的研究现状

动物体细胞核移植的成功表明动物体细胞的分化是可逆的,这是近年来人类在细胞生物学及发育生物学领域取得的最伟大的成就之一。１９９７年首例体细胞核移植绵羊在世界上诞生,之后不久出现了体细胞核移植小鼠及牛,并通过体细胞核移植技术制作了转基因动物。成就是不言而喻的,但其中也暴露出一些需克服和解决的问题。本文围绕世界上首例体细胞克隆羊诞生的背景、体细胞核移植技术目前的研究状况、体细胞核移植过程中的核质互作、体细胞核移植技术目前存在的问题、体细胞核移植技术在制作转基因动物上的应用等方面,扼要介绍了体细胞核移植技术在最近两年内取得的进展。