中心体在配子与早期胚胎中的遗传模式及其在辅助生殖中的意义

中心体由中心粒周围物质(PCM)围绕一对相互垂直的圆柱形中心粒组成,是哺乳动物细胞内主要的微管组织中心,在细胞分裂时发挥重要的作用。中心体以半保留的形式复制,在精子及卵母细胞发生时会发生减灭,精子和卵母细胞各保留部分中心体的成分,在受精后重新组成功能完整中心体。精子的中心体结构发生异常将会导致男性的不育,卵母细胞的老化也会引起中心体蛋白缺陷,从而产生纺锤体结构异常,并导致受精及早期胚胎发育异常。中心体的结构与功能,与人类受精及胚胎发育相关密切,在辅助生殖中具有重要意义。     

哺乳动物雌性生殖细胞及早期胚胎基因敲除或敲减的方法

哺乳动物雌性生殖细胞为胚胎的形成和发育提供了大量母源性遗传物质。受精一旦实现,所形成的早期胚胎通过细胞分裂与分化逐渐形成具有复杂结构的全新个体。针对雌性生殖细胞(主要是卵母细胞)的相关研究既能解析其独有的生理学特性,又能为其他类型细胞的相关研究提供借鉴作用。然而,哺乳动物卵母细胞数量稀少,且不能在体外进行扩增培养,导致针对卵母细胞的相关研究难度极大。哺乳动物早期胚胎的研究也同样面临材料短缺的问题。在以卵母细胞和早期胚胎为材料的研究中,针对特定基因功能的失活或干扰是最常用的方法之一。本文将结合他人和本研究组在哺乳动物雌性生殖细胞及早期胚胎中进行的基因功能敲除或敲减实验,对条件性基因敲除、RNA干扰、Morpholino、Trim-Away和抗体介导的蛋白功能干扰这几类技术的主要方法原理、案例、优缺点和使用注意事项进行总结分析,并提出未来相关技术可能的改进方向,以期为从事卵母细胞及早期胚胎发育研究的科技工作者提供参考。     

人类卵母细胞和早期胚胎发育异常的遗传学研究进展

卵母细胞和早期胚胎的正常发育是获得健康后代的关键,遗传因素在卵母细胞成熟和早期胚胎发育过程中发挥重要作用。调控卵母细胞和早期胚胎发育的关键基因突变可导致卵母细胞成熟障碍、受精失败或早期胚胎发育停滞,进而导致不孕或早期流产等。随着全基因组测序和全外显子组测序技术的广泛应用,越来越多的致病基因突变被发现,为不孕患者提供了可靠的诊疗靶点。该文系统回顾了导致人类卵母细胞成熟、受精和早期胚胎发育异常的致病基因,以期促进其在辅助生殖遗传咨询中的应用。     

外源基因对精子的影响及其在山羊早期胚胎中的表达

摘要: 在前期实验中发现, 山羊精子可自发结合外源DNA, 但结合能力在不同动物个体之间差异显著。挑选结合能力明显不同的3只公羊, 进一步探讨了外源DNA对精子的影响及其在早期胚胎中的表达, 结果发现: 外源基因与精子共同孵育后, 精子的活率、顶体反应发生率和受精能力均呈下降态势, 其降幅与精子的结合能力密切相关。利用与DNA共育后的精子进行体外受精, 外源基因可被导入卵母细胞并在早期胚胎中获得表达, 但胚胎阳性率因精子供体不同而差异显著(P<0.05); 其中来源于高、中结合能力供体生产的胚胎, 分别有16.2%(25/154)和5.3%(4/76)可检测到外源基因存在, 但表达仅见于高结合能力供体生产的早期胚胎, 表达率为6.5%(10/154); 低结合能力供体生产的胚胎无外源基因。研究表明, 在以精子载体方法生产转基因动物的实验过程中, 筛选对DNA结合能力较强的精子供体是提高转基因效率的前提, 但需要考虑外源DNA对精子受精能力的影响。     

人胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究进展

小鼠胚胎干细胞体外已成功诱导分化为配子细胞,人胚胎干细胞理论上也具备分化为生殖细胞的潜能。本文从影响人胚胎干细胞体外向生殖系分化的基因调控和干细胞小生境（niche）方面进行综述,并指出胚胎干细胞在生殖医学及不孕治疗中的研究方向和应用前景。     

胚胎干细胞诱导分化为雄性生殖细胞的研究进展

胚胎干细胞（embryonic stem cells,ES细胞）具有自我更新及无限分化潜能,理论上可以分化为生殖细胞。目前,在人及鼠中已有体外诱导ES细胞分化为成熟精子的报道。系统阐述影响ES细胞分化为雄性生殖细胞的内源性及外源性因素,并结合国内外最新研究进展总结其诱导分化方法,展望应用前景,期望为从事相关研究的学者提供参考。     

哺乳动物卵母细胞和胚胎冷冻保存研究进展:现存问题与未来展望

在过去的几十年中,哺乳动物卵母细胞和胚胎冷冻保存技术因在辅助生殖技术及实际生产中应用广泛,其研究发展尤为迅速.多个物种(包括人)的卵母细胞和胚胎冷冻保存研究获得了受孕和活产的成功佐证,为冷冻保存技术的临床应用提供了理论依据,并成为体外受精不可缺少的环节.尽管哺乳动物卵母细胞和胚胎的冷冻保存技术的研发和应用取得了巨大进展,例如为可能不育的患者贮藏生殖潜能、卵子冻存库的建立以及卵母细胞和胚胎的跨国运输,但成功率仍达不到使用新鲜卵母细胞和胚胎的水平,还存在许多难题有待解决.本文针对低温保存技术中制约冷冻效率和成功率的主要问题进行了综述,旨在解决技术研发中遇到的瓶颈,为改进技术提供借鉴和参考,鼓励低温生物学研究者继续开展深入研究,加快推进冷冻保存技术在人类和动物辅助生殖技术中的实际应用.     

Figla基因过表达促进小鼠胚胎干细胞向雌性生殖细胞分化

生殖系a因子(Figla）是最早表达的生殖细胞特异性转录因子之一,对卵泡的发育、Zp基因的表达和透明带的形成具有调节作用. Figla基因异常会引起卵巢早衰的发生. 本研究通过 PCR自小鼠基因组中扩增出Figla基因,将其克隆到真核报告载体pDsRed1 N1,构建了携带609 bp 的Figla重组载体pDsRed1 N1 Figla. 用该载体转染小鼠胚胎干细胞（mESCs）系J1、小鼠成纤维细胞系NIH 3T3、小鼠畸胎瘤细胞P19和小鼠精原细胞系GC1,在荧光显微镜下观察红色荧光蛋白(RFP)在细胞中的表达,同时检测转染细胞中Figla基因及其它生殖细胞特异性基因的表达. 结果显示,转染2 d,mESCs内Figla总表达量明显增加,且内源性表达量亦有所提高,即转入的外源性Figla基因可以促进内源性Figla的启动和表达. 免疫荧光染色显示,表达RFP 的细胞同时表达生殖特异性基因Vasa,减数分裂特异性基因Stra8、Scp3及卵母细胞标志基因Zp3. 通过QRT PCR检测发现,在转染3 d的细胞中,Vasa、Scp3和Zp1的表达较对照组均有明显上调,而Oct4和Stra8的表达量下降. 研究表明,Figla基因对生殖特异性基因的表达具有调控作用,可以激活雌性生殖基因表达,为更清楚地了解Figla基因在生殖细胞生长发育过程中的调控机制,以及发现该基因在生殖细胞中的新功能奠定了基础.     

病原中的活性氧释放研究进展

活性氧的释放在动植物-病原菌互作过程中有着非常重要的作用.一般认为互作中的活性氧来源于动植物细胞生物膜中的氧化还原体系.但近年来随着互作研究的深入,发现动植物病原菌自身也有活性氧的释放以及复杂的调控系统,它们的活性氧释放能力很有可能与其致病性有一定的联系,并可能参与了互作,这些发现对深入了解动植物-病原菌的互作机制具有重要意义.概述了在细菌、真菌等多种动物病原菌中存在的活性氧释放现象,这些微生物活性氧产生的位点、相关功能分子以及调控机制,介绍了目前研究仍然较少但其潜在意义重大的植物病原菌中的活性氧释放现象、可能的调节机制和病理学意义.     

鸡胚胎原始生殖细胞的培养和传代

本文旨在探索鸡胚胎原始生殖细胞(Primordialgermcells,PGCs)培养、传代以及各种因素对PGCs培养的影响。实验结果表明,在添加10%的胎牛血清、2%的鸡血清、2mmol/LL谷氨酰胺、1mmol/L丙酮酸钠、5.5×10-5mol/Lβ巯基乙醇、10μl/ml非必需氨基酸、以及5ng/ml人干细胞生长因子(Humanstemcellfactor,hSCF)、10U/ml鼠白血病抑制因子(Mouseleukemiainhibitoryfactor,mLIF)、10ng/ml碱性成纤维生长因子(Fibroblastgrowthfactorbasic,bFGF)、0.04ng/ml人白细胞介素11(Humaninterleukin11,hIL11),10ng/ml胰岛素样生长因子(Humaninsulinlikegrowthfactor,hIGF)的高糖DMEM培养体系中,以多次离散法进行传代获得5-6代鸡胚胎PGCs,有效地维持了PGCs的未分化状态和正常二倍体核型,同时能够定向地诱导分化为神经细胞,具有作为多能性胚胎干细胞的特征     

女性血脂异常对辅助生殖助孕结局影响的研究进展

诸多研究表明,代谢异常对女性生育结局具有显著影响。对于接受辅助生殖技术(assisted reproductive technology, ART)治疗的代谢异常女性患者,其临床结局应受到高度重视。该文围绕女性血脂代谢异常,综述其在ART治疗中对助孕结局、母婴围产期安全以及后代健康状况的影响,并探讨相关机制和治疗策略的最新研究进展,旨在为妇幼健康领域的诊疗提供更多参考信息和临床策略,以期提升代谢异常女性在接受ART治疗时的助孕效果与安全性,为这一特殊人群的健康生育保驾护航。     

DNA损伤和修复中的H2AX磷酸化及其在生殖相关细胞中的作用

H2AX是组蛋白H2A家族常见的变体之一,H2AX磷酸化是指哺乳动物细胞中的组蛋白H2AX在其C端第139位丝氨酸上发生磷酸化修饰形成磷酸化组蛋白H2AX(histone H2AX phosphorylation,γH2AX)的过程。目前,γH2AX的检测方法主要有免疫荧光法、流式细胞术、免疫印迹法。γH2AX是DNA损伤尤其是DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)或DNA修复的标志物,已经被应用到医学相关领域,如放射性DNA损伤的检测、癌症的辅助诊断以及预后监测。此外,γH2AX在检测生殖细胞中的DNA损伤及修复和维持胚胎干细胞的自我更新中有重要意义。检测γH2AX水平已成为评价生殖细胞和干细胞质量的重要方法。本文将从H2AX及其家族的生物学特征、γH2AX的检测方法、DNA损伤与修复中的H2AX磷酸化及其在生殖相关细胞中的应用等角度对γH2AX研究进展进行总结和探讨。     

齐墩果酸诱导多种小鼠胚胎干细胞向生殖细胞方向分化研究

目的：寻找一种能诱导多种胚胎干细胞向生殖细胞方向分化的化合物,并以常用的诱导物维甲酸（Retinoic Acid, RA）作为阳性参照物。方法：分别培养小鼠胚胎干细胞1 B10、D3、R1／E,诱导它们形成拟胚体,让拟胚体贴壁生长,加入特定化合物诱导贴壁细胞分化,诱导72 h后,提取被诱导细胞的RNA,再合成cDNA,最后利用实时荧光定量PCR检测各被诱导细胞中与生殖分化相关的基因的表达水平的变化。结果：发现齐墩果酸（Oleanolic Acid,OA）显著上调了所有被研究的小鼠胚胎干细胞的生殖分化关键基因的表达水平,同时发现阳性参照物RA仅能诱导1 B10、R1／E ,而不能诱导D3向生殖细胞方向分化。结论：OA能诱导多种胚胎干细胞向生殖细胞方向分化,诱导能力方面具有比常用诱导物维甲酸更广泛的普遍性。     

Ghrelin在绵羊体内卵母细胞和早期胚胎的表达

为了明确ghrelin是否参与了卵母细胞成熟及胚胎早期发育进程,本研究利用免疫荧光技术和实时定量RT-PCR技术检测了绵羊卵母细胞和体内早期胚胎中ghrelin蛋白的表达定位和ghrelin mRNA水平相对表达变化规律。免疫荧光染色结果表明,ghrelin蛋白主要分布于卵母细胞胞质内;实时定量RT-PCR结果揭示绵羊卵母细胞和早期胚胎ghrelin mRNA的相对表达量依据发育阶段的不同而呈现一定变化规律,即在成熟卵母细胞,2细胞胚胎期和8细胞胚胎期显著高于未成熟卵母细胞和4细胞胚胎期(P<0.05),囊胚期表达量最高。卵母细胞和早期胚胎中ghrelin蛋白的表达及ghrelin mRNA特定的表达模式,揭示这一新型分子在绵羊卵母细胞成熟以及胚胎早期发育过程中具有潜在的调控作用。     

整合蛋白β1在人类卵母细胞和早期胚胎上分布的研究

目的：研究人类卵母细胞体外成熟和体外受精前后,以及体外受精后胚胎早期发育的不同阶段,整合蛋白β1的分布规律。方法：利用激光共聚焦显微镜和荧光标记的整合蛋白β1抗体。结果：在成熟人类卵母细胞,体外受精的合子以及2细胞阶段胚胎中,整合蛋白β1的分布不同于在小鼠胚胎中的分布,不是分布在细胞质膜的表面,而是集中分布在细胞核的附近,细胞质膜的表面分布很少。在体外培养的4细胞和8细胞胚胎中,整合蛋白β均匀分近,细胞质膜的表面分布很少,在体外培养的4细胞和8细胞胚胎中,整合蛋白β均匀分布在卵裂球中,发育至桑甚胚阶段,整合蛋白β1的分布开始出现极性,到囊胚阶段,整合蛋白β1的分布集中于滋养外胚层处。结论：整合蛋白分子被普遍认为是卵母细胞中的精子受体,但本研究提示,人类精子和卵母细胞的结合,整合蛋白β1的影响可能不大,而整合蛋白β1可能与雌雄原核融合,胚胎卵裂以及胚胎着床有关。     

植物中活性氧的检测方法

主要对超氧阴离子自由基(O2-·)、过氧化氢(H2O2)等活性氧的检测方法,包括化学发光法、分光光度法、荧光染色法,EPR波谱学方法、DAB组织染色法和电子显微技术检测法等进行了综述,并简单介绍了最近发展起来的一些新技术。     

牛精子和卵母细胞低温保存研究进展

牛的精子和卵母细胞的低温保存对于畜牧业的发展有重要价值。该文综述了近年来牛精子和卵母细胞低温保存的研究进展,包括保存方法、与低温保存有关的细胞特性、存在的问题和改进的方法等内容。     

活性氧的抗肿瘤作用机制及其在肿瘤治疗中的应用

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类含氧的化学活性物质。近些年来,随着ROS相关信号通路逐渐被发现,其作为体内重要的代谢产物在调节细胞信号传导和维持体内平衡中发挥的重要作用也越来越被人们重视。目前认为,肿瘤细胞由于其旺盛的代谢活动,其细胞内往往具有较高水平的ROS。因此,通过调节肿瘤细胞内的ROS水平来探索抗肿瘤新途径被认为是肿瘤治疗研究中的重要方向。为全面了解ROS在肿瘤治疗中的作用,本文拟从ROS来源及其与肿瘤的相关性、ROS抗肿瘤作用机制、ROS在肿瘤治疗中的作用和ROS在肿瘤诊断中的应用四个方面进行综述。     

活性氧中间体和NO在植物抗病中的作用

植物与病原菌互作时,活性氧中间体(reactiveoxygenintermediates,ROI)和一氧化氮(NO)参与了植物抗病性的建立。寄主与病原菌非亲合性互作产生二次氧爆发高峰,体内NO增加。许多氧化酶可以催化氧爆发产生ROI。ROI和NO通过氧化还原信号启动寄主细胞局部的过敏性坏死反应和全株系统获得性抗病性。