核移植技术克隆动物胚胎研究的现状及展望

胚胎克隆,即建立胚胎的无性繁殖系,最有效的方法是通过用核移植技术将一枚多细胞胚胎的每一细胞核移植到一个去核的、激活的成熟卵母细胞中,重新构成新的胚胎,重组胚胎移植后,发育成与供体胚胎基因型相同的后代。Spemann 最先提出将多细胞胚的每一细胞核分别转移到去核的卵母细胞中这一想法。Brig-gs 和 King 沿用 Spemann 的想法及实验技术,     

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。     

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.     

小鼠卵细胞质对供体核DNA甲基化和U2afbp-rs基因表达的调控

利用细胞核移植技术将NIH3T3细胞核和孤雌桑椹胚单个卵裂球,分别移植到去核MⅡ期受体卵母细胞中,通过免疫荧光染色后比较体外受精胚、孤雌胚、NIH3T3核移植重组胚和孤雌桑椹胚核移植重组胚附植前各时期胚胎DNA甲基化水平的变化,以探明克隆胚细胞核去分化与DNA甲基化的相互关系.利用Real-timePCR技术检测体外受精胚、孤雌胚和孤雌桑椹胚核移植重组胚附植前各时期胚胎中,印记基因U2afbp-rs基因以及非印记基因eIF-4C基因表达量的变化,以探明小鼠卵细胞质对克隆胚细胞核中印记基因表达的调控.结果表明,克隆胚供体核基因组DNA在核移植后并没有发生主动去甲基化.孤雌桑椹胚核移植后重组胚中U2afbp-rs基因和eIF-4C基因的表达水平要显著低于对照孤雌胚,但其表达量变化规律与对照孤雌胚相同,说明了卵细胞质对供体核印记基因的表达具有一定的调控作用.     

兔核移植胚胎起始发育的超微结构研究

对兔核移植胚胎起始发育的超微结构变化进行电镜观察,并与供体桑椹胚细胞,受体卵母细胞及同期正常受精胚胎的超微结构进行比较,“原核”期兔核移植胚胎的超微结构明显不同于供体桑椹胚细胞及受体卵母细胞的超微结构,而与同期正常受精胚胎相似,但有些核移植胚胎中皮质反应,及核仁和线粒体中出电子致密的网眼结构,与正常受精卵存在差别,分裂至２－细胞期时,与正常２－细胞胚超微结构更相似,结果提示,兔胚胎细胞核移植后,供     

哺乳动物克隆及其应用前景

细胞核移植一词最早出现于Ｓｐｅｍａｎｎ(1938)所著《胚胎发育与诱导》一书中,他建议把发育后期的细胞核移植到去核的卵中,以研究细胞核的发育能力,但由于当时实验条件的限制而未能够实施。直到1952年,Ｂｒｉｇｇｓ和Ｋｉｎｇ才第一次报道了蛙的胚胎细胞核移植成功。Ｇｕｒｄｏｎ(1962)将爪蟾蝌蚪期肠上皮细胞核移植到去核的卵母细胞中,重构胚胎发育成正常的个体;而将成体爪蟾的肠上皮细胞核移入去核卵母细胞中时....     

影响哺乳动物细胞核移植因素的分析

细胞核移植(nuclear transplatation)是克隆具有相同遗传基础的优秀家畜的有效方法。在不远的将来,它可能成为一个广泛应用的生物技术。这一生物技术,可以使一群体内的优秀个体迅速增殖,导致快速的遗传改良,在一个繁殖周期内,获得大量与亲本遗传性状完全一致的复制子代。同时,细胞核移植又是研究哺乳动物早期胚胎发育及细胞分化过程中的基因表达与调控,不同细胞周期内,细胞核与细胞质的相互关系及其作用机理等理论问题的理想手段。在对几种哺乳动物(如小鼠、兔、羊和牛等)进行的具有开拓性研究实验中,已经显示出,哺乳动物细胞核移植作为克隆动物的一项生物技术,是进行科学研究的重要手段,并有可能投入商品化。然而,目前只有20～40％通过细胞核移植后重组的胚胎能够发育成形态学正常的桑椹胚或囊胚,能够发育产仔的就更少。这说明存在一     

WOW培养法的研究

WOW培养法是目前培养胚胎的重要方法之一,在去透明带胚胎的培养上尤为重要.将拣卵针烧制成圆球状,在四孔板底烫制WOW,将不同时间去除透明带的牛孤雌激活胚培养于WOW中.结果显示:各组的卵裂率(78.9%、81.1%和78.9%)与对照组无显著差异(P＞0.05);移入6-DMAP中之前去除组的囊胚率(31.5%)与移入培养液中之前去除组(32.4%)无显著差异(P＞0.05),而且分别与对照组无差异显著(P＞0.05);移入离子霉素中之前去除组未得到囊胚.移入6-DMAP中之前去除组囊胚细胞数(113.8±10.1)与移入培养液中之前去除组囊胚细胞数(112.5±8.1)和对照组均无显著差异(P＞0.05).分别5枚、15枚和30枚为一组进行培养,对胚胎的后续发育无显著影响.     

移植细胞核——获得人类多能干细胞的新途径

1996年,在英国爱丁堡的罗斯林研究所内,伊恩.维尔穆特将卵巢中的一枚卵细胞除去细胞核与成体干细胞融合,形成的融合细胞像受精卵一样发育成胚泡细胞(囊胚),再将胚胎     

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。     

核移植技术研究进展

核移植(nuelear transplation,NT)是将动物早期胚胎或体细胞的细胞核移植到去核的受精卵或成熟卵母细胞中、重新构建新的胚胎,使重构胚发育为与供核细胞基因型相同后代的技术过程,又称动物克隆技术。广义的胚胎克隆技术还包括胚胎分割和卵裂球培养,通常所指的胚胎克隆技术是指狭义概念,即核移植技术。1938年Spmann在所有胚胎细胞都具有与受精卵完全相同、拥有潜在发育全能性的细胞核基础上提出了细胞核移植的概念[‘1。早期核移植实验是在变形虫、蛙、爪蟾、非洲爪蛙等两栖类和鱼类上进行的核质关系研究〔“一“〕,随着胚胎技术的不断进步…     

H3K9me3修饰的两面性:克隆胚胎的“路障”与“路标”

<正>体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)技术可以通过把已分化的体细胞核移入去核卵母细胞的方式,将供体细胞核重置为类似于胚胎的状态.然而,尽管SCNT已在动物保护、育种以及疾病研究和治疗等方面展现出广泛的应用前景,但是严重的胚胎发育缺陷和极低的出生率却阻碍了SCNT的进一步发展^[1～3].     

克隆胚胎中核有丝分裂器蛋白(NuMA)的动态变化

核有丝分裂器蛋白(NuMA)是一种负责纺缍体极装配的蛋白质。供体细胞核移入去核卵母细胞后,在供体核中未发现NuMA,在重构胚的原核中出现NuMA。克隆胚胎卵裂后,NuMA存在于卵裂球的核中。在克隆胚胎中,NuMA的缺乏会导致有丝分裂纺缍体异常,染色体排列混乱,这些异常影响克隆胚胎的正常发育。     

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。     

转基因红鲤体细胞的核移植

以F4代转hGH基因红鲤体细胞（肾脏和尾鳍）及培养18代的F4代转hGH基因红鲤尾鳍细胞为核供体,泥鳅或黄河鲤成熟卵为受体,进行了核移植,以探讨外源F4代转基因鱼体外源基因的分布与存在形式,稳定性和克隆转基因鱼的可能性。F4代红鲁肾脏细胞核与泥鳅卵配合的核移植胚胎有12．4％发育到囊胚,0．33％发育到神经胚;F4代尾鳍细胞核移入泥鳅卵后的重组胚发育到囊胚,神经胚、肌节期和肌肉效应期的胚胎分别为24．5％、0．3％、0．2％和0．1％;对照卵无发育。F4代红鲤尾鳍培养细胞与黄河鲤卵子配合的重组胚胎有50．53％发育到囊胚,5．69％发育到原肠胚,0．53％发育到神经胚,0．4％发育到肌节期。说明由于同种细胞核与卵细胞的相容性高于异种核卵的相容性,早期发育率高;而由于培养细胞的异倍化,后期的发育率降低。用PCR技术对供体鱼不同个体及同一体不同组织外源基因检测,结果100％个体为阳性鱼,而且不同组织的阳性率也是100％,说明外源基因均匀分布在不同组织中。无论F4代转基因鱼的肾脏细胞、尾鳍细胞还是培养的尾鳍细胞作核移植供体,核移植胚胎中hGH基因的检出率为100％。说明F4代转基因红鲤个体不同细胞都存在hGH基因,而且经长期培养不会丢失。表明F4代转基因红鲤中的外源hGH基因已基本稳定,体细胞核移植可以作为获得同质化转基因鱼的有效手段,但核移植效率还很低。另外还讨论了核质的相容性、细胞周期的协调、染色体的变异等因素对核移植的影响。     

哺乳动物体细胞异种核移植胚胎早期发育的研究进展

体细胞异种核移植是指将一个物种的体细胞移植到另一物种的去核卵母细胞中,移入的体细胞核在受体胞质中重编程并发育成新个体的实验方法.该方法为拯救濒危物种和获取灵长类胚胎干细胞提供了可能的途径.但这方面的研究目前还只获得初步的进展,核重编程不完全以及异种胚胎的囊胚率低仍是其面临的主要难点.本文从基因表达、表观重编程、线粒体异质性、核重塑和核移植体系优化等方面入手,介绍近年来哺乳动物体细胞异种核移植的研究进展,并探讨异种重构胚重编程所面临的关键问题和可能获得成功的方法.     

杂交鹅掌楸体胚发生过程中ATP酶活性的超微细胞化学定位

利用透射式电镜,通过胚性细胞的超微切片观察,对杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生和发育过程中ATP酶活性进行了超微细胞化学定位.结果表明,非胚性细胞的质膜、液泡膜等膜系统当中存在ATP酶活性,质体、核膜、细胞壁以及细胞间隙上有少许沉积;早期胚性细胞ATP酶反应产物主要沉积于质膜、液泡膜上、淀粉粒、细胞壁加厚处;胚性细胞后期ATP酶活性从质膜逐渐转移入细胞内,细胞质、壁旁体、胞间连丝、细胞膜与细胞间隙、细胞核等处均有ATP酶活性反应.随着胚性细胞的发育及分裂,包裹细胞的厚壁、细胞核、核仁与染色质等处也出现ATP酶活性反应沉淀物.说明杂交鹅掌楸体细胞胚胎发生及发育过程中存在丰富的能量代谢.     

以经过转染的乳腺上皮细胞生产克隆羊

为研究转基因乳腺上皮细胞发育的全能性,利用电转染方法将人乳铁蛋白(hLF)乳腺特异性表达载体电转染山羊乳腺上皮细胞,经G418和PCR筛选获得阳性克隆细胞株,经催乳素诱导的细胞株上清液用Western blotting方法检测hLF的表达。以转基因与上清液中表达hLF均为阳性的细胞为核供体细胞,进行山羊体细胞核移植。结果为:16株细胞表达重组hLF,分子质量为75 kD;将144枚重构胚移入16只同步发情的山羊输卵管中,在移植后的30 d、60 d和90 d的妊娠率分别为87.5%、81.3%和62.5%;最终3只受体妊娠足月,产下3只克隆羊,克隆效率为2.1%,PCR-RFLP分析表明克隆羊均来自供体羊细胞,但没有整合外源基因。结果表明,hLF转基因乳腺上皮细胞能分泌hLF;乳腺上皮细胞经转染、筛选和长期培养的条件下,能保持发育的全能性。     

利用生精细胞制备孤雄胚胎干细胞

北京生命科学研究所采用细胞核移植的方法,将初级精母细胞（PS）,圆精细胞（RS）和成熟精子（S）三种不同阶段的生精细胞分别注入去核卵细胞,构建仅含有供体雄性基因组的重组胚胎（即孤雄胚胎）,     

云南省奶牛胚胎移植试验

实验用12头黑白花奶牛（3-9岁）,PGF[2α]作同步发情处理后,周期第10-12天,总剂量36 mg的FSH-P按递减方式每日肌肉注射2次,间隔12小时,共注射4天,在第3天加注PGF[2α]35 mg,进行超数排卵处理。12头供体牛共得胚135枚,可用胚数118枚,为总胚数的87.47%。平均每头得胚11.25枚。胚胎分别移植给20头同步发情处理的黑白花奶牛和20头黄牛受体（有3头为自然发情）,每头移植1枚胚胎。结果,奶牛受孕率为35%（受孕7头,产犊7头）;黄牛受孕率为40%（受孕8头,流产2头,产犊6头）。奶牛和黄牛总受孕率为37.5%。