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     

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。     

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。     

小鼠-牛体细胞种间核移植

本文探讨了小鼠-牛异质胚构建的简便方法及小鼠体细胞核在牛卵母细胞中重新编程的可能性。以牛的卵母细胞为细胞质供体,用去除透明带及徒手切割的方法去核,设定电压1.5 KV/cm,脉冲时间40μsec,与小鼠皮肤成纤维细胞进行电融合的融合率为67.44%,卵裂率为30.23%。融合细胞经离子酶素-6-DMAP激活,用微滴内压制做窝的方法培养小鼠皮肤成纤维细胞异质胚,异质胚的最终发育阶段为8细胞期。结果表明,去透明带牛卵母细胞经切割法去核,可用于小鼠异质胚构建;微滴内做窝的体外培养方法可避免无透明带胚胎的聚合。     

大熊猫供核体细胞在兔卵胞质中可去分化而支持早期重构胚发育

体外培养的成年大熊猫骨骼肌细胞、子宫上皮细胞和乳腺细胞 ,分别作为供核细胞移植进入去核兔卵母细胞中以构建异种重构胚 .3种组织来源的体细胞在去核兔卵质中均可去分化、恢复全能性和替代合子核进行卵裂 ,并支持早期重构胚发育 .其中以乳腺细胞效果最好 ,子官上皮细胞次之 ,骨骼肌细胞最差 .对比实验表明 ,胞质直接注射法结合重构卵在体培养可比电融合法加体外培养方案获得更大比例的囊胚率 .染色体分析表明异种重构胚的核遗传物质来自大熊猫供体体细胞核 .线粒体DNA分析表明重构囊胚中存在有大熊猫线粒体 .这些结果初步说明 :( 1 )卵胞质使体细胞核去分化不具种特异性 ;( 2 )哺乳动物异种重构胚早期发育中 ,异种细胞核与细胞质之间是相容的 .     

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GO或G1期,抽吸法/解剖法采集卵母细胞,体外培养33或44 h,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或电脉冲结合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33 h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     

牛卵母细胞孤雌激活及马-牛异质克隆胚构建

首先用不同的激活剂孤雌激活体外成熟培养的牛卵母细胞,经试验获得:离子霉素、A23187和7%乙醇联合6-DMAP可有效地激活牛卵母细胞,并支持其发育到囊胚,但离子霉素激活效率显著优于其他两种(P<0.05);以10?S SOFaa 颗粒细胞为发育体系培养激活的成熟牛卵母细胞可得到较高的卵裂率和囊胚率(72.30%,14.91%)。其次,通过体外培养成年马皮肤成纤维细胞,将获得的成纤维细胞经血清饥饿培养后,作为核供体移入去核牛卵母细胞透明带下,电融合后,能得到融合的马牛重构胚,在交流电脉冲起始电压20V,持续时间10s,频率0.2MHz,结束电压15V,2次脉冲和融合间隔为0.125s的条件下,当融合电压为2.0kV/cm,脉冲时程为40μs时,重组胚的融合率和卵裂率最高(52.27%,71.74%)。     

猪体细胞核移植重构胚的体外发育(英文)

以卵丘细胞为核供体细胞组成重构胚 ,卵裂率达到 5 6.7% ,发育至桑椹胚率达到1 1 .7% ,囊胚率为 6.7% ,显著高于成纤维细胞重构胚 (P <0 .0 5 )。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至G0 G1 期 ,抽吸法 解剖法采集卵母细胞 ,体外培养 3 3～ 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A2 3 81 7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、激活液中细胞松弛素 (CB)、激活程序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 3 3h的卵母细胞为受体 ) (P <0 .0 5 )。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     

不同培养条件对猪卵母细胞IVM、IVF的影响

通过优化猪卵母细胞体外成熟、体外受精和胚胎体外发育体系,以进一步提高体外胚胎的生产效率和质量.研究了激素存在时间、不同激素和不同血清对猪卵母细胞体外成熟的影响;共培养体系、精卵作用时间、去除卵丘细胞的方法对猪体外受精及早期胚胎发育的影响.猪卵母细胞IVM培养48h,前24h内加入PMSG、hCG,后24h将其去除,卵母细胞总成熟率为79.54%;培养液添加15?S或15%NCS,卵母细胞成熟率分别为79.48%和74.81%;PMSG、HCG和E2配合使用后卵母细胞成熟率为81.42%.在IVF前用吹打法获得的卵裂率、桑椹胚率分别为37.89%和8.54%,精卵共孵育6h或8h的卵裂率(40.52%,37.24%)、桑椹胚率(8.42%,7.85%),以及用输卵管上皮细胞共培养所获得的卵裂率(40.84%)、桑椹胚率(9.53%)均显著高于其它各组.     

不同供体细胞及其处理对猪核移植重构胚体外发育的影响

系统探讨了体细胞的组织来源及培养代数对猪核移植重构胚发育的影响。体外成熟培养40~44 h的猪卵母细胞去核后, 将经血清饥饿(0.5%FBS)培养2~9天、0.1 mg/L Aphidicolin(APD)培养+0.5% FBS培养2~9天或一般培养法(10% FBS)培养的卵丘细胞、颗粒细胞、输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞, 直接注射到去核的卵母细胞质中, 或注射到卵周隙中, 再经电融合(100 V/mm, 30 [mu]s, 电脉冲1次)构建重构胚。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6天。耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经0.1 mg/L APD + 0.5% FBS培养处理后的重组胚卵裂率, 均高于血清饥饿和一般培养处理的同种供体细胞(P<0.01)。卵丘细胞、颗粒细胞经0.1 mg/L APD + 0.5% FBS处理后进行核移植的分裂率和发育率均高于输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞(P<0.05)。以猪颗粒细胞为核供体时, 电融合法的重构胚分裂率显著高于胞质内注入法(P<0.05), 但囊胚发育率无显著差异(P>0.05)。培养3代和6代的猪颗粒细胞以及培养6代和10代的耳皮成纤维细胞, 其具有正常二倍染色体的细胞比例均无显著差异(P>0.05); 以这2种细胞不同培养代数做供体进行核移植时, 各代之间核移胚的体外分裂率、囊胚发育率无显著差异(P>0.05)。这些结果表明: (1) 猪耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经培养传代所建立起来的细胞系相对比较稳定; (2) 0.1 mg/L APD预培养处理供体细胞能提高猪体细胞核移植的效果, 血清饥饿培养则无明显效果; (3) 猪颗粒细胞和耳皮成纤维细胞等均可做供核细胞, 核移植后都能得到体细胞克隆的囊胚, 但前者的效果略优于后者, 且其核移植效果不受供核细胞培养代数的影响; (4) 电融合核移植胚胎的发育率高于胞质内直接注入法, 但两者的总体效率相近。     

体细胞的组织来源及培养代数对猪核移植重构胚发育的影响

本研究系统探讨了体细胞的组织来源及培养代数对猪核移植重构胚发育的影响。体外成熟培养40-44h的猪卵母细胞去核后,将经血清饥饿(0．5?s)培养2-9d、0．1mg/L Aphidicolin (APD)培养 0．5?S培养2-9d或一般培养法(10?S)培养的卵丘细胞、颗粒细胞、输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞,直接注射到去核的卵母细胞质中,或注射到卵周隙中。再经电融合(100V/mm,30μs,电脉冲1次)构建重构胚。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6天。耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经0．1mg/L APD 0．5?S培养处理后的重组胚卵裂率,均高于血清饥饿和一般培养处理的同种供体细胞(P＜0．01)。卵丘细胞、颗粒细胞经0．1mg/L APD 0．5?S处理后进行核移植的分裂率和发育率均高于输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞(P＜0．05)。以猪颗粒细胞为核供体时,电融合法的重构胚分裂率显著高于胞质内注入法(P＜0．05),但囊胚发育率无显著差异(P＞0．05)。培养3代和6代的猪颗粒细胞以及培养6代和10代的耳皮成纤维细胞,其具有正常二倍染色体的细胞比例均无显著差异(P＞0．05);以这2种细胞不同培养代数做供体进行核移植时,各代之间核移胚的体外分裂率、囊胚发育率无显著差异(P＞0．05)。这些结果表明：(1)猪耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经培养传代所建立起来的细胞系相对比较稳定;(2)0．1mg/L APD预培养处理供体细胞能提高猪体细胞核移植的效果,血清饥饿培养则无明显效果;(3)猪颗粒细胞和耳皮成纤维细胞等均可做供核细胞．核移植后都能得到体细胞克隆的囊胚,但前者的效果略优于后者,且其核移植效果不受供核细胞培养代数的影响;(4)电融合核移植胚胎的发育率高于胞质内直接注入法,但两者的总体效率相近。     

兔2—细胞胚胎电融合及其融合胚体外发育的研究

本文对兔２－细胞胚胎卵裂球电融合制作四倍体胚胎的适宜条件进行了研究。电场强度为２．０千伏／厘米,脉冲时程为４０微秒时,可获得最好的融合率（６８．９－１００％,平均为７７．３％）及融合胚发育率（７４．５％）,该发育率与受精卵体外囊胚发育率（７９．３％）相似。对于电融合及融合胚发育,非电解质溶液（０．３ｍｏｌ／Ｌ甘露醇＋０．１ｍｍｏｌ／Ｌ氯化钙＋０．１ｍｍｏｌ／Ｌ硫酸镁）优于电解质溶液。融合后,７２．     

Spindle-view系统在猪卵母细胞去核中的应用

应用Spindle-view对体外成熟培养36、42、44和48h的猪体外成熟卵母细胞减数分裂纺锤体进行去核操作,并与传统去核方法(McGrath-Solter去核法,挤压去核法)相比较,结果表明:①在42~48h之间利用Spindle-view得到的猪卵纺锤体影像与极体的相对位置没有明显的变化;②Spindle-view适合用于猪体外成熟卵母细胞减数分裂纺锤体的观察及去核;去核效率与其他两种方法相比差异极显著(95.5%,42.1%,74.2%,P<0.01);③纺锤体成像是否清晰可用于猪卵母细胞的质量监控。     

完整的供体细胞膜及供体胞质对小鼠体细胞克隆胚发育的影响

利用显微注射和电融合的方法都可以成功地获得体细胞克隆小鼠, 由于电融合法操作耗时, 融合率低, 因而大多数克隆小鼠是采用注射方法。而注射法需要将供体细胞核从细胞中分离出来, 此分离操作有可能导致对DNA的损伤, 曾有人使用直径较粗的注射管进行完整的供体细胞注射, 这种方法操作相对简单而且对供体核没有损伤。为了研究这种方法在小鼠核移植中是否适用, 本实验使用完整的小鼠卵丘细胞作供体, 进行显微注射, 结果显示, 完整的卵丘细胞注入卵母细胞后, 无论在1小时或者6小时激活, 大部分的重构胚在2细胞期碎裂, 而去掉细胞膜的供体体细胞核注入卵母细胞后, 重构胚可以卵裂并进一步发育。卵母细胞去核后不注射供体也发生碎裂, 大部分的孤雌胚(不去核)在完整的卵丘细胞被注入后同样发生碎裂。在供体卵丘细胞刚破膜后即被注入卵胞质和供核被充分剥离后注入两种情况下获得的重构胚的体外发育中, 前者发育各期的比率显著低于后者。这些结果说明完整的卵丘细胞膜阻碍了卵胞质对体细胞核的重编程作用, 造成碎裂; 注入卵胞质的供体质膜和胞质成分影响了克隆胚的体外发育。     

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。     

小鼠电融合四倍体胚胎早期发育的研究

多倍体发育现象在低等动物,尤其是在无脊椎动物中比较普遍,在哺乳动物中多倍体往往发育到胚胎早期就死亡,因而在自然界中不能存活。探讨哺乳类四倍体不能存活的原因是当今生物学研究的热点问题之一。目前,电融合技术是大量获得四倍体胚胎的主要手段。本以8－12周龄昆明小白鼠为实验对象,取其2－细胞胚胎于Whitten氏液中进行电融合,再移入CZB液中培养。电刺激的条件分别为：1．0kv/cm,40μs,和0．8kv/cm,80μs。对融合胚发育的状态、细胞数目及染色体组成等进行观察的结果表明,融合胚培养24小时后发育到4－细胞期,并发生致密化（Tab.1)。融合胚的囊胚形成时间与体内发育的同期胚胎及体外培养的同期二倍体胚胎基本一致（Tab,2;Fig.1)。融合囊胚的细胞数平均为13．0±4．95,显（P＜0．01）少于体外发育囊胚（37．0±5．92）和体内发育囊胚（41．6±2．4）的细胞数（Tab.3)。融合胚各个分裂相的染色体数目分布情况见Fig.2,其四倍体（4n＝80）率为42．86％,非整倍体率达57．14％。而对照组的体内发育囊胚的非整倍体率仅为11．54％;（Tab.4),与Kaufman的结果（12．4％）很接近,说明本实验中的染色体制备技术和分析方法是可行的。融合囊胚的细胞数目减少和高发的非整倍体率可能是四倍体胚胎发育能力差的原因。     

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。     

山羊品种间体细胞核移植研究

萨能奶山羊是著名的奶用山羊品种,波尔山羊则是世界著名的肉用山羊品种。为了研究波尔山羊体细胞在奶山羊卵母细胞中的去分化,我们针成年波尔山羊的颗粒细胞或耳皮肤成纤维细胞作为供核细胞（试验组）,移入奶山羊中Ⅱ期的去核卵母细胞透明带下,经电融合和离子霉素与6－二甲基氨基嘌呤－DMAP）激活,直接移入同期发情奶山羊输卵管或经体内培养,将发育的重构胚移入同期发情羊子宫内。妊娠早期作B超诊断,确立妊娠的观察至足月。同时将奶山羊的35日龄胎儿成纤维细胞作供核细胞（对照组）,按试验组同样方法处理,将重构胚直接移入同期发情的奶山羊输卵管内。结果：试验组,波尔羊颗粒粒细胞与耳皮肤成纤维2细胞的融合率分别为78．2％（115／147）,57．4％（116／202）,重构胚卵裂率为85．8％（115／134）,桑椹胚,囊胚的发育率38．8％（52／134）,早期妊娠三头,分别于妊娠40,60,60日龄终止妊娠。对照组,融合率为89．5％（136／152）,早期妊娠率为42．9％（6／14）,四头受体足月分娩,产四头公羊羔,其中三头存活,一头分娩时死于肺不扩张,并体重过大,显示胎儿过大综合症。经基因型鉴定证实,这四头克隆羔羊均源于同一胎儿成纤维细胞系。以上结果表明,波尔羊体细胞核在奶山羊卵母细胞中能够去分化,并维持一定程度的发育。     

小鼠体细胞核移植程序的研究

采用直接去核法、透明带切割法、PMM法3种核移植方法进行小鼠卵母细胞去核的研究。3种方法都未对卵母细胞核进行示踪,仅以第一极体作为参照进行去核,都属于盲吸法范畴,在去核率上没有显著差异。直接去核法对卵母细胞造成较大的伤害,去核操作过程中极易使卵母细胞膜破裂,发生崩解;透明带切割法分步操作使操作变得柔和,对卵母细胞的刺激减小,去核卵母细胞的存活率较高;PMM法靠脉冲电压在透明带上打孔进行辅助去核,脉冲参数稍大或压透明带太紧都极易在击破透明带的同时击破卵膜,使卵母细胞发生崩解。在构建重构胚的过程中,胞质内注射法较电融合法而言,程序简单,带入的供体胞质较少,构建重构胚的效率更高。     

兔体细胞核移植的初步研究

实验以兔胎儿成纤维细胞为核供体,对兔体细胞核移植技术的融合,激活和发育等环节进行了初步研究。实验通过比较不同电场强度对兔2细胞胚胎卵裂球融合以及卵母细胞激活的影响,证实200和260V/mm的电场强度可有效地诱导2细胞胚胎的融合和兔卵母细胞的孤雌激活。然后将200和260V／mm电场强度用于体细胞核移植,融合率分别为44．4％和48．4％,卵裂率分别为58．8％和53．8％,桑椹胚／囊胚发育率分别为5．9％和5．5%。但112枚核移植胚胎移植到5只受体后没有幼子出生。结果表明,实验中所建立的程序至少可以支持兔体细胞克隆胚胎的早期发育。