小鼠精子注入兔卵母细胞受精研究

利用显微操作仪将小鼠精子注入家兔卵母细胞的胞质内和透明带下,对鼠兔异种精卵互作和异种受精胚胎的发育进行了研究,并对注射精子的数量及卵的体外成熟时间等影响鼠兔异种显微受精的因素进行了探讨,结果如下:(1)将小鼠精子分别注入兔卵胞质内和透明带下,均能激活兔卵母细胞,导致精核解聚和原核形成;(2)小鼠精子注入兔卵胞质内和透明带下受精,杂种胚胎体外培养能发育到8-细胞期;(3)鼠兔异种受精4-细胞胚胎染色体标本制备观察结果表明,它们为正常二倍体;(4)鼠兔异种受精4-细胞胚胎的超微结构观察结果表明,它们极近似兔正常4-细胞胚胎的超微结构;(5)将小鼠精子注入兔卵透明带下,注射5—10个精子组卵的受精率(32.4%)和卵裂率(16.2%)均高于注射单个精子组的,但二组间差异不显著(P>0.05);DM 15%NCS液中体外成熟培养11—12h兔卵透明带下注入1—2个小鼠精子后的受精率(42.3%)和卵裂率(30.8%)均高于体外成熟培养24—25h组的,但二组间差异未达到显著水平(P>0.05)。     

绵羊卵母细胞的体外培养、受精与发育的观察

笔者等把屠宰母羊卵巢卵母细胞经体外培养成熟后用于体外受精,曾得到76.2—92.5％的受精率。本实验将体外成熟、受精后的羊卵在体外条件下继续培养或者在2—4细胞期移植给受体母羊之后,分别观察了培养卵的发育情况和移植羊的受胎率。     

IVF-20培养液用于大鼠体外受精的实验研究

目的探讨人用体外受精液用于实验大鼠体外受精的可行性,为实验大鼠的胚胎保种提供参考。方法选用人体外受精IVF-20培养液作为大鼠精子获能和受精培养液,对SD、Wistar、GK、F344等四种不同品系的实验大鼠进行体外受精;用mR1ECM培养液对体外受精所得胚胎进行体外培养实验。同时,将所得2-细胞胚胎移植给经假孕处理的受体鼠。结果四个品系大鼠体外受精后的卵裂率分别可达83.2%、72.6%、87.8%和71.6%。体外受精卵裂胚能够在体外进一步发育,SD大鼠囊胚发育率为16.7%,与体内受精胚胎在体外培养的囊胚发育率(24.5%)差异不显著。80枚2-细胞胚胎移植给2只受体鼠后均妊娠成功,产下正常仔鼠10只,产仔率12.5%。结论用于人体外受精的IVF-20培养液同样适合于实验大鼠精子的体外获能和受精,可以在多种品系获得较高的卵裂率,所得卵裂胚能够在体外发育到囊胚,并且所得卵裂胚在移植给受体鼠后能够产下正常仔鼠。     

小鼠不同阶段胚胎玻璃化冷冻保存的比较研究

采用玻璃化冷冻法对ICR、C57BL/6、DBA~*C57BL/6杂交F1代三种品系小鼠的不同阶段胚胎进行冷冻保存,比较胚胎解冻后形态良好率、体外发育率和移植后的出生率,结果表明解冻后各品系小鼠胚胎从2细胞到桑椹胚形态良好率在75%以上,其中8细胞胚胎形态良好率在83%以上,而囊胚的形态良好率仅在40%左右。解冻后胚胎体外培养的发育率随胚胎发育阶段的提高而提高,桑椹胚的发育达93%以上。体外受精2细胞冷冻胚与体内受精2细胞冷冻胚比较,二者形态良好率差异无显著意义(74%∶75%),但体内受精冷冻胚的发育率明显高于体外受精冷冻胚(76%:40%,p<0.01);胚胎经过三次反复冻融后形态良好率无显著差别;冷冻2细胞胚移植后的受孕率与仔鼠出生率分别达64%和40%,但均低于新鲜2细胞胚。     

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。     

慢病毒介导的牛生长素基因对小鼠胚胎发育的研究

生长素是促进动物生长发育所必需的激素之一。本研究探索牛生长激素(bovine growth hormone,bGH)对小鼠胚胎发育的影响。将牛生长激素基因连接到慢病毒载体(Lenti-CMV-EF1-eGFP)形成Lenti-CMV-bGH/EF1-eGFP,重组病毒经293T细胞包装后直接感染小鼠胚胎和G1胚胎干细胞(embryonicstemcells,ESCs)。阳性表达的胚胎经体外培养,发育到囊胚期的胚胎进行胚胎移植,为直接感染组。感染的小鼠G1胚胎干细胞注射到正常昆明白小鼠囊胚制作嵌合胚胎后进行胚胎移植,为嵌合体组。分别解剖3只妊娠15d的直接感染组和嵌合组的小鼠,观察受体小鼠妊娠情况。结果发现,在1-细胞期感染胚胎,感染效率可达(74.7±6.7)%,在2-细胞期连续感染,感染效率为(79.4±5.7)%,两组感染方法的效率没有显著差异(P>0.05)。1次和2次感染胚胎发育和正常胚胎之间没有显著差异((87.6±3.5)%,(85.4±6.3)%VS(83.0±5.5)%,P>0.05)。所有移植的胚胎没有发育到足月,解剖妊娠15d的小鼠,发现直接感染组没有妊娠,嵌合组胎盘发育正常,但胚胎部分已经死亡和被吸收。因此,本研究证明bGH对小鼠附着前胚胎发育没有影响,但影响小鼠胚胎附着后的发育。这为后期bGH的研究提供参考。     

银鲫卵母细胞体外诱导成熟技术的建立

研究以银鲫为材料, 根据银鲫(Carassius auratus gibelio)卵母细胞生发泡(Germinal vesicle, GV)边移程度及剥离GV中减数分裂前期染色体的凝集状态, 将银鲫Ⅳ时相的卵母细胞分为GV0、GV1、GV2和GV3四个时期; 并进一步比较了分别处于这4个时期银鲫卵母细胞体外诱导培养的成熟率、卵裂率和孵化率。结果表明, GV1期之后的卵母细胞均可有效进行体外诱导成熟, 可正常受精发育, 由于GV1期卵母细胞有较长时间用于显微操作, 因此GV1期卵母细胞被选为进行体外诱导的最早时期的卵母细胞。以GV1期卵母细胞为研究材料, 摸索了银鲫卵母细胞体外诱导成熟的适宜条件: 取GV1期的Ⅳ时相卵母细胞, 放置于pH 8.5、加有1 μg/mL孕酮激素(17α, 20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one, DHP)的格氏平衡盐溶液(Gey’s balanced salt solution, GBSS)中, 在23℃培养箱中体外诱导12h后, 将滤泡膜剥离后再进行人工体外授精, 其所获胚胎的孵化率可达55.5%。此外, 将体外转录合成的带GFP标签的h2af1o mRNA注射到GV1期卵母细胞, 发现经显微操作和体外诱导后不仅可以通过GFP绿色荧光信号活体观察GVBD、受精、卵裂和早期胚胎发育的全过程, 而且诱导成熟的卵子仍可正常受精和胚胎发育。研究建立的银鲫卵母细胞体外诱导成熟技术为银鲫和其他鱼类卵母细胞发育过程研究及其相关基因和细胞显微操作提供了技术平台。     

室温下保存的小鼠屠体卵巢GV卵的发育能力

将ICR系雌性小鼠处死并在10℃、15℃、20℃和25℃下依次保存8、14、24和48 h后,采集其体内的卵巢GV期卵,采用常规方法进行体外成熟和体外受精,获得的2细胞期胚经体外培养或胚胎移植观察其发育能力.其结果,在10℃下保存24 h、15℃下保存14 h、20℃下保存8h和25℃下保存4 h后,其体内附有卵丘细胞的GV卵的体外成熟-体外受精后的2细胞率分别为14%、9%、10%和10%,随着保存温度的提高和保存时间的延长,带有颗粒细胞GV期卵的比率明显降低,同时其GV期卵经体外成熟及体外受精后的2细胞率明显降低.在20℃下保存24 h和25℃下保存14 h时,难以获得形态正常的GV期卵;体外受精获得的2细胞期胚经体外培养,总体上有64%的胚胎发育至扩张囊胚,未见有保存温度和保存时间的显著影响,且利用在15℃保存8 h后的GV卵获得2细胞期胚的移植获得正常新生小鼠.上述结果表明,雌性动物室温条件下死亡后,若能短时间及时采集其体内GV期卵并体外成熟、体外受精,体外培养及胚胎移植技术,就有可能获得新生后代.     

小鼠体外受精、胚胎培养及胚胎快速冷冻的研究

目的　为扩大胚胎来源并获取特定胚龄胚胎 ,建立小鼠冷冻胚胎库。方法　运用超数排卵、体外受精与胚胎培养及胚胎冷冻技术系统研究了小鼠受精卵的体内发育与运行规律。卵母细胞的体外成熟与受精、单细胞胚胎培养及胚胎快速冷冻。结果　 (1)注射hCG后 12～ 2 0h受精卵发育至原核期 ,4 2～ 4 8h为 2 细胞期 ,4 8～ 6 0h为 4 细胞期 ,6 0～ 6 8h为 8 细胞期 ,以上各期受精卵均处于输卵管中 ;75～ 78h为桑椹胚 ,78～ 80h为致密桑椹胚 ,90～ 92h为早期囊胚 ,92～ 96h为囊胚 ,以上各期均处于子宫角中。 (2 )培养液中添加促性腺激素 (FSH与hCG) ,能显著提高卵母细胞的体外受精率 ,添加FCS和激素组的体外受精率又显著高于单独添加激素组 ,FCS还能显著提高胚胎发育。 (3)在培养液中添加EDTA ,能有效克服小鼠胚胎的 2 细胞阻断 ,其 2 细胞胚的发育率达 10 0 % ,8 细胞胚发育率达 5 5 %以上 ;牛、羊上皮细胞培养液上清也能有效克服 2 细胞阻断。添加乳酸钠和丙酮酸钠可使 2细胞与 8细胞期胚的发育率显著提高。 (4)以D PBS +甘油 +蔗糖为冷冻液 ,以D PBS +蔗糖为稀释液 ,对小鼠胚胎进行快速冷冻 ,桑椹胚的存活率为 6 9 3% ,早期囊胚的存活率为 6 0 4 %。结论　研究为将生物技术应用于小鼠 ,扩大卵子和胚胎来源     

诱导小鼠胚胎干细胞在体外分化为骨骼肌细胞的实验研究

小鼠胚胎干细胞是从胚泡未分化的内部细胞团中得到的干细胞,它在体外培养的环境中具有无限增殖、自我更新以及多向分化的特性。将小鼠胚胎干细胞在体外诱导分化为肌肉细胞,并且利用这些分化得来的肌肉细胞治疗肌肉退行性疾病,是干细胞研究领域的热点。该实验的目的在于筛选小鼠胚胎干细胞向骨骼肌细胞定向分化的实验条件,有效地将体外单层贴壁培养的小鼠胚胎干细胞诱导分化成骨骼肌细胞。最终发现,10-8mol/L维甲酸(retinoid acid,RA)+0.5%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)组诱导小鼠胚胎干细胞在体外分化成骨骼肌前体细胞的效率最高,分化得到的骨骼肌前体细胞经进一步纯化,能分化为多核的肌管。该实验为治疗肌肉退行性疾病提供了细胞来源,也为研究小鼠胚胎干细胞分化为骨骼肌细胞的机制提供了有利的条件。     

小鼠电激活孤雌胚胎早期体内外发育能力的比较

目的探讨小鼠电激活孤雌胚胎的早期体内、外发育能力。方法 利用不同电脉冲参数和激活液对小鼠卵母细胞进行活化,观察激活后的小鼠孤雌胚体外发育状况和移植后的发育能力。结果非电解质激活液优于电解质液,脉冲强度、脉冲宽度和脉冲次数3个参数各自处于某一范围内时,他们之间存在某种相关性,降低其中1个参数可通过升高另外2个参数得到补偿,经筛选较适宜的电脉冲参数为：1.0 kV/cm、40μs、2 p,或者1.5kV/cm、30/μs、2 p,分别为74.65%和71.19%,体外囊胚发育率分别为43.40%和47.62%。电激活孤雌胚体外发育时序比正常胚胎慢,但囊胚细胞数与对照组差异不显著。它们经胚胎移植后,其中的一部分能够着床,但着床率仅为3.6%,极显著低于对照组（67%,P〈0.01）。结论电刺激能够较好地模拟正常受精过程激活小鼠卵母细胞,但激活后的多数小鼠孤雌胚胎着床能力较低,不能够顺利着床。     

昆明小鼠原核胚在不同培养液中的体外发育

目的优化昆明小鼠原核胚胎体外培养系统,提高胚胎发育率.方法小鼠经超排获得原核期胚胎,制备小鼠输卵管上皮共培养系统,使用M16、CZB和KSOM培养液进行体外培养,并对体内和体外发育的囊胚细胞计数.结果在KSOM和CZB中添加胎牛血清能显著提高胚胎囊胚发育率(14.71%对85.71%;6.45%对10.81%);输卵管上皮共培养可以提高胚胎的卵裂率和囊胚发育率,同时提高胚胎质量和同步发育,小鼠胚胎在KSOMFBS中囊胚发育率达85.19%,显著高于CZB和M16.结论在小鼠输卵管上皮共培养条件下,KSOMFBS能够很好支持昆明小鼠原核期胚胎体外发育.     

大鼠早期三级卵泡中的卵母细胞能在联合培养系统中成批适当成熟

我们建立了由离体同步未分化颗粒细胞、动情前期垂体前叶和Δ-4雄烯二酮组成的“联合培养系统”。该联合培养系统可模拟正常生理状态下各相关细胞间的协同作用,更有效地诱发经DES 刺激后所获得的大量大鼠早期三级卵泡中的卵母细胞同步达到适当成熟,从而获得符合正常生理标准的成熟卵球,使卵巢内大量卵母细胞得到充分利用。我们的实验表明,经DES刺激,每侧幼龄大鼠卵巢中平均可取得处在早期三级卵泡中的189枚卵母细胞。在联合培养系统中培养,78%的卵母细胞排出第一极体达到成熟。这些成熟的卵母细胞中88%可正常受精,93%卵裂,经体外培养96h, 有59%的受精卵可发育到桑椹或囊胚。2-细胞期胚胎移植后可发育为健康个体。因此,该联合培养系统为研究大鼠卵母细胞成熟、受精和早胚发育的分子机制提供了非常有效的实验模型。     

胞浆内精子注射技术生产小鼠

以piezo操作系统为技术支撑 ,在掌握小鼠卵母细胞胞浆内精子注射技术 (ICSI)的基础上 ,进行了ICSI技术生产试管小鼠的尝试。来自成年昆明 (KM)小鼠附睾尾的新鲜精子 ,剪切去尾后 ,直接将精子头注射到B6D2F1小鼠卵母细胞质中 ,注射后 1h ,83.3%的卵母细胞存活。6h时 ,84.0 %的成活卵子成功受精 ,形成原核 ,排出PB2 体外培养的ICSI胚胎 ,卵裂率 (98%vs 94.7% )和 4-细胞期胚胎比率 (89.5%vs 92.1% )均与培养的体内受精卵没有差异 (P >0.05 ) ;但是 ,桑椹胚(63.8%vs84.2% )和囊胚发育率 (25.7%vs68.4% )极显著地 (P <0.01)低于对照组。120枚原核期胚胎移植给 7只假孕受体后 ,4只受孕小鼠共产出 28只ICSI小鼠 (23.3% )。健康成年的 25只ICSI小鼠都没有明显的生理和行为异常。随机选择其中的 20只小鼠 ,分别进行ICSI小鼠间、ICSI与KM小鼠间共 12组的交配 ,结果所有雌鼠妊娠产仔。在成功建立小鼠ICSI技术的基础上,成功获得了我国的首例ICSI小鼠,并且证明这些ICSI小鼠都具有正常的繁殖后代的能力。     

胚胎干细胞

第一次卵裂什么是胚胎干细胞?当受精卵分裂发育成囊胚时(受精后5～6天),内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年科学家已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞,能分化出所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用胚胎干细胞是当前生命科学领域的核心问题之一。     

小鼠体内外受精植入前胚胎全基因组甲基化模式比较

为考察体外受精、操作及培养环境对体外受精的小鼠植入前胚胎全基因组DNA甲基化模式的影响,本研究以体内受精的植入前胚胎作为对照,采用间接免疫荧光法检测小鼠体内外受精植入前胚胎基因组DNA甲基化模式.实验结果表明,体外受精各期植入前胚胎呈现出与之相应时期的体内受精植入前胚胎不同的DNA甲基化模式和水平,原核期甲基化水平较高,2-4-、8-细胞期明显降低,而桑葚胚和囊胚期又略有升高.各期体外受精植入前胚胎的基因组DNA甲基化水平都比同时期体内受精胚胎的甲基化水平低.本实验结果部分显示了体外受精、操作及培养环境可能对正常的DNA甲基化模式产生影响,造成体外受精植入前胚胎甲基化模式异常.     

小鼠植入前胚胎GCN5和HDAC1表达模式及体外培养对其表达的影响

为探讨小鼠植入前胚胎组蛋白乙酰化酶GCN5(general control of nucleotide synthesis,GCN5) 和组蛋白去乙酰化酶1(histone deacetyluse1,HDAC1)的表达模式及常规体外培养对它们表达的影响,应用荧光免疫细胞化学技术,检测了体内和体外培养的小鼠2、4、8细胞期卵裂胚胎、桑葚胚和囊胚GCN5和HDAC1的表达。结果显示,GCN5在体内组各细胞期卵裂胚胎和桑葚胚的细胞浆内均呈高表达,细胞核内未见明显表达,而囊胚细胞的细胞浆和细胞核内均无表达:HDAC1在体内组小鼠2细胞期胚胎中以细胞浆内表达为主,在其他各期胚胎均以细胞核内表达为主．囊胚期内细胞团部分细胞的细胞核内未见HDAC1表达。GCN5在体外组小鼠植入前各期胚胎均不表达,而 HDAC1的表达强度明显低于体内组的。提示体外培养抑制小鼠植入前胚胎GCN5和明显降低 HDAC1的表达,影响胚胎基因的正确性表达。     

小鼠窦前卵泡培养成熟后卵母细胞纺锤体的变化

目的小鼠窦前卵泡体外培养得到成熟卵母细胞,观察卵母细胞的染色体和纺锤体形态,分析其变化及原因。方法完整小鼠窦前卵泡培养12 d,得到的卵母细胞进行免疫荧光染色,共聚焦显微镜观察纺锤体和染色体的形态和分布。结果经过体外培养,得到GV、M I、MⅡ期卵母细胞分别占总数27.9%、37.2%、34.9%;GV期卵母细胞存在完整的染色质圆环,11.8%的M I期卵母细胞显示正常纺锤体和染色体;38.5%的MⅡ期卵母细胞显示正常的纺锤体和染色体。结论小鼠窦前卵泡经体外培养后能够得到成熟的MⅡ期卵母细胞,但是其效率较低。原因可能是卵母细胞骨架结构的异常使染色体分离障碍,部分卵母细胞停留于M I期;同时成熟卵母细胞的受精率低也与纺锤体异常有关。     

Cdc25B蛋白过表达可使小鼠胚胎突破2-细胞期阻滞

目的：探讨Cdc25B蛋白过表达对小鼠2-细胞期胚胎发育的影响。方法：利用体外转录试剂盒将Cdc25B转录成mRNA,将mRNA显微注射入小鼠2-细胞期胚胎中,观察胚胎发育情况和卵裂率。用蛋白激酶活性测定方法和Western印迹分别检测Cdc25B蛋白过表达小鼠胚胎MPF的活性及Cdc2-Tyr15的磷酸化状态。结果：hCG后48 h,mRNA注射组有超过40%的2-细胞期胚胎分裂到4-细胞期而对照组仍停留在2-细胞期;激酶活性测定显示注射Cdc25B mRNA后,MPF的活性显著升高;Cdc2-Tyr15的磷酸化状态变化与激酶活性测定结果一致。结论：Cdc25B蛋白过表达可以激活有丝分裂促进因子（MPF）,从而使小鼠2-细胞期胚胎突破2-细胞期阻滞,发育到4-细胞期。     

小鼠植入前胚胎GCN5和HDAC1表达模式及体外培养对其表达的影响

为探讨小鼠植入前胚胎组蛋白乙酰化酶GCN5（general control of nucleotide synthesis,GCN5）和组蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylasel,HDAC1）的表达模式及常规体外培养对它们表达的影响,应用荧光免疫细胞化学技术,检测了体内和体外培养的小鼠2、4、8细胞期卵裂胚胎、桑葚胚和囊胚GCN5和HDAC1的表达。结果显示,GCN5在体内组各细胞期卵裂胚胎和桑葚胚的细胞浆内均呈高表达,细胞核内未见明显表达,而囊胚细胞的细胞浆和细胞核内均无表达：HDACl在体内组小鼠2细胞期胚胎中以细胞浆内表达为主,在其他各期胚胎均以细胞核内表达为主。囊胚期内细胞团部分细胞的细胞核内未见HDAC1表达。GCN5在体外组小鼠植入前各期胚胎均不表达。而HDAC1的表达强度明显低于体内组的。提示体外培养抑制小鼠植入前胚胎GCN5和明显降低HDAC1的表达,影响胚胎基因的正确性表达。