微滴培养技术的新应用

微滴培养技术在卵母细胞培养和胚胎早期发育研究中有广泛的应用.近期研究发现这项技术又有新的应用范围.有科学家发现将该技术应用于胚胎干细胞可以实现高效传代,在精原干细胞培养和精子发生相关过程的研究方面也可取得很好效果,同时,对早期人类胚胎干细胞的分离过程的监控和对精原干细胞生长过程的观察也相对容易.这些研究结果显示,微滴培养技术在这些新领域的研究与常规培养方法相比具有独特的优势.回顾微滴培养技术的主要发展过程,重点探讨微滴培养技术的最新应用及其优点.     

牛精原干细胞体外分化潜能的分析

家畜精原干细胞操作的核心技术是精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的长期培养。至今家畜精原干细胞的长期培养方法还没有完善。其中的一个原因是缺乏简便有效的家畜精原干细胞生物活性鉴定手段。该研究的目的是建立一种牛精原干细胞生理潜能的体外分析方法,用于体外培养的牛精原干细胞的生物活性鉴定。首先培养牛精原干细胞,进而用干细胞因子(stem cell factor,SCF)对体外长期培养的牛精原干细胞进行诱导分化。在诱导分化过程中对细胞进行显微观察,并且用免疫荧光染色法鉴定分化的细胞。观察结果显示,经过诱导培养8 d后,牛精原干细胞形态发生了明显改变;细胞的运动行为显示出精母细胞特有的特征。免疫荧光染色结果显示,分化的细胞表达精母细胞的标记基因Scp3。上述结果例证了体外培养的牛精原干细胞具有分化为精母细胞的潜能。该研究建立了牛SSCs体外诱导分化的分析方法,用于鉴定体外培养的牛SSCs的生理潜能。但是体外诱导培养条件不能满足牛SSCs减数分裂的全部要求,导致出现一些不完全符合精母细胞特征的现象。诱导分化培养液尚需改进。     

大鼠睾丸曲细精管组织支持细胞/生殖细胞长期共培养与精子发生分析

睾丸体外生殖模型的发展为体外研究睾丸的精子发生分子机制和睾丸毒理学提供了实验工具。很多报道的模型都无法真正地模拟体内复杂的生化分子及功能性相互作用从而导致研究价值有限。该实验拟建立一个体外长期维持睾丸生殖细胞存在,并能持续产生精子细胞的支持细胞/生殖细胞共培养体系。体系中的支持细胞和生殖细胞均由曲细精管组织块迁移到培养皿上,在不添加任何生长因子的情况下维持体外精子发生至圆形精子细胞超过2个月。RT-PCR分析显示,共培养细胞稳定表达cdh1、scp3、tnp2;免疫荧光染色结果显示,CDH1、PLZF、SCP3以及SOX9阳性细胞存在。这些结果例证了体系中同时存在精原干细胞、精母细胞、精子细胞和支持细胞。简单高效的支持细胞/生殖细胞体外共培养体系可用于雄性生殖的分子机制和毒理学研究。     

制备精原干细胞滋养层细胞条件的优化

目的:优化精原干细胞培养滋养层细胞的制备条件。方法:首先根据文献资料报道和实践经验确定丝裂霉素C作用STO细胞的浓度范围和时间范围,利用双因素优选法缩短丝裂霉素C处理STO细胞的试验范围。然后采用MTT检测法确定丝裂霉素C处理STO细胞的最佳浓度和时间。结果:滋养层细胞处理后不经过冷冻保存的情况下,17.64μg/ml 2 h处理条件的STO细胞在培养14天内细胞数量基本保持稳定,其它处理条件的细胞数量均有所增加;经冷冻保存的情况下,14.72μg/ml 2 h处理条件的STO细胞在培养14天内细胞数量基本保持稳定,其它处理条件的细胞数目均有所降低。结论:滋养层细胞处理后不经过冷冻保存的情况下,17.64μg/ml 2 h的处理条件是丝裂霉素C处理STO细胞的最佳条件;经冷冻保存的情况下,14.72μg/ml 2 h的处理条件是丝裂霉素C处理STO细胞的最佳条件。     

抗体分离纯化技术的研究进展

制备高特异性、高效价的抗体是实验免疫学技术的基础,抗体质量的高低,将直接影响试验的成败.抗体的制备有两个途径:一是一般通用的方法,以纯化的抗原免疫动物,获得多克隆抗体;二是应用杂交瘤技术制备单克隆抗体.但不论用何种技术制备的抗体都需要进行纯化.重要的是根据抗体的性质和来源选择一个合适的分离纯化方法.对当前的纯化方法进行了一个简要的综述.     

牛乳腺上皮细胞的分离培养及其生物学特性

采用胶原酶消化法和胰蛋白酶选择性消化法分离、培养和纯化牛乳腺上皮细胞。形态学观察表明，培养的细胞具有典型的上皮细胞形态特征；染色体分析结果表明，培养的细胞具有正常的染色体数目。通过荧光免疫细胞染色方法鉴定了培养的细胞表达上皮细胞特异的角蛋白5和8。该细胞在添加胰岛素、氢化可的松以及羊催乳素的无血清培养液中诱导培养时，用RT-PCR方法检测到了β-酪蛋白基因的转录。这些结果表明，分离培养的细胞是乳腺上皮细胞，这些细胞在诱导培养的条件下能够转录表达β-酪蛋白。     

检测生精过程中减数分裂完成的质粒载体的构建

旨在构建在所有转染细胞中表达绿色荧光、在核分裂的次级精母细胞、圆形精子细胞及长形精子细胞中表达红色荧光蛋白的cmv-eGFP-Gsg2-DsRed载体。重组载体是以本实验室保存CMV-EGFP-pDsRed质粒载体为基础载体,在其多克隆位点插入Gsg2启动子,期待可以启动红色荧光蛋白基因的表达。经大鼠睾丸共培养细胞转染试验证实,成功构建了含有Gsg2启动子的表达双荧光蛋白质粒载体。     

海藻酸微囊替代DMSO和FBS的STO细胞冷冻保存研究

目的:改进现有的细胞冷冻保存方法,建立一个不含二甲基亚砜(DMSO)和血清(FBS)的高效冷冻保存方法,为细胞治疗等临床实践提供优质细胞.方法:海藻酸微囊包埋鼠胚成纤维细胞(STO细胞)后用不含DMSO和FBS的冷冻保存液进行冷冻保存.设四个对照组:添加10％DMSO和20％FBS的组、仅添加10％DMSO的组、仅添加20％FBS、DMSO和FBS均不添加组.在冷冻前后对各实验组细胞用台盼兰染色,进行细胞计数,计算细胞存活率,同时利用溴乙锭的二聚物(EthD)、钙黄绿素-AM(Calcein-AM)进行染色观察细胞的形态,且进一步验证细胞存活率;解冻复苏后用MTT法评估细胞的增殖速度和生长活力.结果:冷冻保存30天后对各组的细胞数量、细胞存活率、细胞形态和解冻复苏后细胞的生长活力进行比较发现,海藻酸微囊包埋冷冻组的细胞数、细胞存活率、细胞形态和生长活力均与添加DMSO和FBS的组之间无显著性差异,而与其它三个对照组呈显著性差异.结论:使用海藻酸微囊替代DMSO和FBS保存STO细胞,能有效的维持细胞形态、数量、存活率,同时不影响细胞的生长活力,从而建立了一个不含DMSO和FBS的高效冷冻保存方法.     

6天龄与10天龄大鼠的睾丸组织的基因差异表达

通过基因芯片技术,利用Roche-NimbleGen公司制作的大鼠12×135K全基因组表达谱芯片,对日龄为6d和10d的大鼠睾丸组织进行全基因组表达差异分析。结果显示:具有2倍以上的差异表达基因有4298个,其中表达上调的基因共1878个,表达下调的基因共2420个。这些差异表达的基因中有3154个基因具有基因本体注释,参与了154个生物学通路。进一步分析表明具有8倍以上差异表达的基因有13个,这些基因参与了生物学过程、细胞组分和分子功能等基因本体分类,进一步选择3个差异表达的基因,LOC686076、Cxcl6和Trib3,做了实时定量RT-PCR检测。其结果趋势与芯片数据一致。因此,我们初步认为精原干细胞的发生与增殖在大鼠早期的发育过程中已经有大量的基因参与,是一个多基因协调表达的过程。     

绵羊tnp2基因的克隆及其在体外共培养系统中圆形精子细胞的转录分析

过渡蛋白2基因（tnp2）是圆形精子细胞特异表达的基因。为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据GenBank上已公布的牛的cDNA序列设计引物,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp2基因cDNA部分编码区序列。DNA 序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为95.3%。根据绵羊tnp2基因的cDNA序列设计引物,对共培养的四月龄绵羊睾丸生殖细胞进行RT-PCR鉴定。结果显示体外共培养的绵羊睾丸生殖细胞一直到第十周后仍有圆形精子细胞产生。绵羊tnp2基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础。