未性成熟雌性小鼠孕前砷暴露导致植入前胚胎体外发育阻滞

目前研究发现妊娠期环境砷暴露可以导致其后代发育异常如不孕不育、流产、早产、胎儿生长受限、子代先天畸形及性别比例失调等生殖健康问题,而对孕前砷暴露对植入前胚胎发育的影响的研究还不充分.我们选用3-5周龄雌性未性成熟小鼠,按8mg/Kg亚砷酸钠（NaAsO2）剂量隔日腹腔注射一次,共注射8次.结果显示：孕前砷暴露导致小鼠排卵能力明显下降,植入前胚胎大部分阻滞在1-2细胞期.同时发现这些阻滞的胚胎活性氧（ROS）水平明显升高,细胞色素C明显释放,细胞凋亡率明显升高.这些结果说明孕前砷暴露十分危害随后植入前胚胎的发育,这也预示着孕前砷暴露将有可能导致育龄妇女受孕困难.     

p-CREB在小鼠植入前胚的表达及其与2-细胞阻滞的关系

目的观察p-CREB在小鼠植入前胚以及阻滞品系(昆明小鼠)与非阻滞品系(B6C3F1小鼠)2-细胞胚的分布与表达,初步探讨p-CREB在小鼠植入前胚中的作用以及与小鼠2-细胞阻滞的关系。方法利用激光扫描共聚焦显微镜检测p-CREB在B6C3F1小鼠植入前胚中的定位,比较不同品系小鼠体外培养以及B6C3F1小鼠体外培养与体内发育2-细胞胚内p-CREB的表达变化。结果 p-CREB的免疫阳性反应在小鼠1-细胞胚中主要分布于细胞质中;2-细胞胚及其后期植入前胚主要定位于细胞核内;昆明小鼠体外培养2-细胞胚核内荧光强度显著低于同一条件发育的B6C3F1小鼠,B6C3F1小鼠体外培养2-细胞胚核内荧光强度显著高于体内发育。结论 p-CREB在小鼠植入前胚发育中起重要作用,p-CREB在昆明小鼠2-细胞胚核内表达较低可能与小鼠2-细胞阻滞有关。     

CD63/ME491在植入前小鼠胚胎及延迟着床小鼠子宫的表达

目的 研究肿瘤转移抑制因子CD63/ME491 mRNA和蛋白在植入前小鼠胚胎及延迟着床小鼠子宫中的表达规律,探讨其在胚胎着床过程中的作用以及雌激素对其表达的调节.方法 应用RT-PCR、免疫荧光、免疫组化技术观察CD63/ME491 mRNA和蛋白的表达规律.结果 在植入前小鼠胚胎中均有CD63/ME491 mRNA及其蛋白表达.CD63/ME491 mRNA在桑葚胚及囊胚期表达较丰富,CD63/ME491蛋白表达于各期胚胎细胞的胞膜和胞浆;CD63/ME491 mRNA在延迟着床小鼠子宫均有表达,但从D5到D8呈下降趋势,雌二醇(E2)激活后mRNA的表达显著上升(P<0.05).CD63/ME491蛋白在延迟着床D5弱表达于上皮下基质细胞,D6～8表达不明显,E2激活后该蛋白明显表达于上皮下基质细胞的胞膜和胞浆.结论 1. CD63/ME491在植入前小鼠胚胎中呈动态表达,提示它参与了胚胎的发育过程;2. CD63/ME491在小鼠子宫中的表达可能受雌激素调节.     

肿瘤转移抑制因子基因MRP-1/CD9对小鼠胚胎着床影响的研究

目的研究外源性MRP-1/CD9抗体对小鼠胚胎着床的影响。方法1.将8-细胞小鼠胚胎培养于含不同浓度MRP-1/CD9抗体的培养液中,观察囊胚形成及囊胚脱透明带的情况。2.妊娠D4小鼠子宫角注射MRP-1/CD9抗体,于妊娠D8观察小鼠胚胎植入数量。结果1.体外培养时,MRP-1/CD9抗体显著抑制胚胎的囊胚形成率(1:400,P<0.05)和脱带率(1∶800,P<0.05)。2.宫角注射MRP-1/CD9抗体可以显著提高小鼠胚胎的着床数(8.33±0.15vs4.57±0.21)。结论MRP-1/CD9参入小鼠胚胎的发育及植入。     

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.     

小鼠胚胎致密化起始的调控机制

植入前小鼠胚胎的发育事件包括第一次卵裂、胚胎基因组激活、桑椹胚致密、囊胚形成。小鼠受精卵胚胎的致密化发生在8-细胞阶段晚期, 致密过程中, 胚胎卵裂球本身以及卵裂球之间发生了一系列的变化。这些变化包括卵裂球微绒毛以及胞质成分的极性化分布, 卵裂球之间形成特殊的胞间连接。致密化是哺乳动物胚胎发育过程中的第一个细胞分化事件, 即导致了内细胞团以及滋养外胚层的产生。植入后, 内细胞团将发育成为胚体, 滋养外胚层将发育成为胎盘等胚外组织。细胞粘附分子E-cadherin介导的胞间粘附起始了致密化。卵裂球发生粘附所需的组分在致密前已经存在, 但是直至8-细胞阶段晚期连接复合体才表现出明显的粘附活性。敲除E-cadherin基因, 发现母源性的E-cadherin足以介导致密。E-cadherin介导的胞间粘附是细胞粘附的第一步。文章综述了E-cadherin介导胞间粘附的具体过程以及蛋白激酶C(Protein kinase C, PKC)调控该过程的相关 机制。     

MK基因对小鼠子宫基质细胞蜕膜化进程的影响

为探索肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF related apoptosis inducing ligand,TRAIL)的死亡受体(mouse killer,MK)对小鼠子宫基质细胞蜕膜化进程的影响,构建MK基因过表达和siRNA干扰重组腺病毒.原代培养的小鼠子宫基质细胞感染MK过表达或者干扰重组腺病毒并诱导蜕膜化,72 h后用免疫细胞化学与流式细胞术分别检测蜕膜细胞的标志物催乳素(prolactin,PRL)与蜕膜细胞凋亡率的变化情况.妊娠d4小鼠子宫角注射MK重组腺病毒,观察胚胎植入点的数量变化.实验结果表明,与对照组相比,在诱导的蜕膜细胞中过表达MK使得催乳素的含量显著降低(P<0.05),同时,蜕膜细胞的凋亡率明显升高(P<0.05),而siRNA干扰之后催乳素的含量显著升高,凋亡率明显下降(P<0.05),但是,宫角注射MK基因过表达和siRNA干扰重组腺病毒之后,胚胎植入数量均显著减少(P<0.01).提示MK基因通过参与小鼠子宫内膜基质细胞的蜕膜化进程,调节蜕膜细胞增殖与凋亡之间的平衡从而影响胚胎的植入.     

乙醇对着床前小鼠胚胎体外发育的影响

用含不同浓度乙醇的Whitten氏培养液对小鼠2细胞、4细胞、8细胞和桑椹期胚胎分别进行体外培养,研究了乙醇对小鼠不同发育时期胚胎体外发育的影响。首先利用含0、0．1％、0．5％、1．0％、1．5％、2．0％、3．0％、5．0％和10．0％乙醇的Whitten氏培养液对2细胞胚胎进行培养,发现小鼠2细胞胚胎对培养液中乙醇浓度的耐受极限在1．5％左右。然后又用含1％和3％乙醇的Whitten氏培养液分别对小鼠2细胞、4细胞、8细胞和桑椹期胚胎进行培养。结果发现：含1％乙醇的培养液对于8细胞胚胎和桑椹胚的囊胚形成有促进作用,而在2细胞和4细胞胚胎中则影响不明显。3％乙醇则对各期胚胎均有不同程度的抑制作用,但随着胚胎发育其对乙醇的耐受力逐渐增强。     

密闭培养条件下小鼠早期胚胎Igf2/H19印迹调控区甲基化状态分析

胚胎密闭培养是空间胚胎发育研究的基本条件.本文主要研究密闭培养条件对小鼠早期胚胎发育过程中印迹基因Igf2/H19的印迹调控区(ICR)甲基化水平的影响.应用亚硫酸氢盐测序法(BSP)分析小鼠2-细胞胚胎在密闭条件下分别培养24h、48h和72h后,相对应的发育阶段胚胎Igf2/H19的ICR甲基化水平,以常规体外培养和体内发育的各阶段胚胎为对照.结果显示,密闭培养条件下,小鼠8-细胞胚胎、桑葚胚和囊胚的Igf2/H19的ICR甲基化水平都低于常规体外培养的结果,且更明显低于体内发育的结果;同时发现,小鼠8-细胞胚胎密闭培养时,Igf2/H19的ICR甲基化水平最低.由此可见,密闭培养会引起小鼠植入前各发育阶段胚胎Igf2/H19的ICR甲基化水平降低,并证明Igf2/H19的ICR甲基化水平可以作为监测哺乳动物早期胚胎发育状况的分子指标.     

小鼠植入前胚胎及几种组织中IFRG15的差异表达研究

为进一步研究干扰素α应答基因IFRG15（Interferon responsive gene 15）在小鼠整个发育过程中的表达规律,从植入前胚胎及2、5、16周龄的雌、雄昆明小白鼠心、肝、脾、肺、肾、肌肉、卵巢或睾丸等组织中提取总RNA,以HPRT1（Hypoxanthine phosphoribosyltransferase 1）为内参基因,利用RT-PCR的方法进行目的片段的扩增及差异性分析。结果表明,IFRG15在植入前胚胎8-细胞期,桑葚胚期开始显著高表达于受精卵、2-细胞期、4-细胞期（p〈0.05）,在囊胚期表达量达到最高,且显著高于其他各期（p〈0.05）;在雌雄小鼠几个组织体外发育过程中均检测到表达,但表达量有所不同,在雄性小鼠各组织中的表达无显著规律性差异;在5周龄雌性小鼠组织中达到最高（p〈0.05）,卵巢组织尤为明显,推测该基因对卵巢的成熟有重要的促进作用;本实验成功获得IFRG15在小鼠植入前各期胚胎及体外发育过程中的表达模式,为进一步探究该基因在小鼠克隆胚发育过程中的作用奠定基础。     

H3K27乙酰化模式在孤雌胚与正常胚中的差异及其对胚胎发育的影响

目的考察小鼠孤雌胚胎H3K27乙酰化模式与体内胚胎的差异,探究表观遗传模式对孤雌胚发育的影响。方法利用SrCl2激活卵母细胞,获得植入前各时期孤雌胚胎,并统计胚胎发育率;小鼠注射孕马血清激素(Pregnant Mare Serum Gonadotrophin,PMSG)和人绒毛膜促性腺激素(Human Chorionic Gonadotropin,hCG)超排后合笼,在不同发育时间采用体内冲胚的方法获得体内各时期胚胎;将获得的各期各类胚胎用H3K27乙酰化抗体与特异性位点结合,与连接有FITC荧光基团的二抗共同孵育,利用激光共聚焦显微镜检测荧光强度,获得小鼠植入前各时期孤雌胚和体内胚组蛋白H3K27乙酰化模式。结果用SrCl2激活成熟卵母细胞得到的孤雌胚的激活率和囊胚率分别为96.39%和69.54%,处于正常发育水平;孤雌胚H3K27乙酰化荧光强度从原核期相对较高的水平逐渐降低,2-细胞、4-细胞和8-细胞时期荧光强度都处于较低水平,到桑葚胚时期又突然升高,总体变化趋势和体内组先降低后升高的整体趋势一样,且原核期至8-细胞时期的荧光值孤雌胚高于体内胚,桑囊胚时期则相反;两组的H3K27乙酰化荧光强度值在原核期和桑葚胚时期差异不显著(P>0.05),在2-细胞、4-细胞、8-细胞和囊胚期差异显著(P<0.01)。结论本研究表明小鼠孤雌胚H3K27乙酰化模式与体内胚的模式存在差异,可能是影响孤雌胚发育能力的重要原因之一。进一步的深入研究将对纠正小鼠孤雌胚乙酰化模式和提高孤雌胚发育能力具有重要意义。     

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。     

小鼠单个植入前胚胎cDNA文库的构建及应用

哺乳动物合子基因组激活和植入前胚胎阶段特异性表达基因的研究一直是发育生物学研究的重点。发现和克隆植入前胚胎阶段特异性表达的基因需要有效的方法,阶段特异性cDNA文库的构建和筛选是一种较好的方法。用小鼠单个成熟卵细胞、受精卵、2细胞、4细胞和8细胞胚胎分别构建了cDNA文库。滴度分别为:62×105、83×105、104×106、151×106和162×106。随机挑选了29个克隆并进行了序列分析,结果表明,和已知表达序列标签(ESTs)同源的序列为6552%(1929),未知序列为1379%(429),并发现了2个重复序列。用特异性引物,分别对小鼠持家基因(βactin)和发育特异基因(OCT4)进行PCR扩增,结果表明,所建立的cDNA文库可以反映小鼠胚胎在不同发育阶段整个基因群体的转录活性,为阶段特异性基因的筛选和小鼠早期阶段基因表达模式的研究提供了一种有价值的资源库 。     

人类21号染色体转录调节相关基因作为早期分子诊断标记物的可行性研究

目的分析与转录调节相关的人类21号染色体(HC21)基因在小鼠植入前胚胎发育过程中的表达模式,初步阐明这些基因与早期胚胎发育的关系,发现这些基因作为分子诊断标记物的可行性。方法应用植入前胚胎的GlobalRT-PCR方法,对BACH1、RUNX1、SIM-2、ERG、KIAA0136、GCFC、SON、PKNOX1、HSF2BP和NRIP1小鼠同源基因在植入前发育阶段的表达模式进行研究。结果RUNX1、ERG和SON在整个植入前发育过程中都未见表达。其他基因的表达呈现出阶段特异性表达的特点:BACH1几乎在整个发育过程中都有表达,但是存在着胚胎个体之间的差异,不适于作为分子标记物;SIM-2只在1和2细胞期表达;Kiaa0136在2、4细胞期以外的各个阶段均表达;除了1-和2-细胞期,GCFC在其它阶段普遍表达;PKNOX1只在1、8细胞以及桑椹期表达;而HSF2BP和NRIP1的表达仅见于成熟的卵母细胞和1细胞期胚胎。结论与转录相关的小鼠HC21同源基因大部分参与了早期胚胎发育的转录调节,这些基因的阶段特异性表达说明他们参与了早期胚胎发育的不同转录调节环节,对这些基因的深入研究是认识唐氏综合症发生的分子机制和发现早期分子诊断标记的基础。     

小鼠植入前胚胎紧密化相关基因Crg1的克隆

从已获得的运用抑制消减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)分离、克隆和筛选代表8-细胞早期胚胎和紧密化8-细胞胚胎差别表达基因的ESTs片段(GenBank登录号：BQ740263、BQ740251)入手,经比较二者的同源性发现这两个EST末端反向互补,拼接成一个cDNA片段,经分析此序列包含一个完整的阅读框,提交给GenBank,登录号为AY134859。根据此序列设计引物从小鼠8-细胞紧密化胚胎cDNA中经PCR扩增出目的片段,克隆入pUCm—T载体后测序而获得全长cDNA,为小鼠植入前胚胎紧密化相关基因Crg1,分析比较证明Crg1基因与AY134859基本吻合。Crg1基因的cDNA全长为810bp,只有一个外显子,编码由150个氨基酸组成,分子量理论值为17．67kD的蛋白质。与最新的小鼠基因组工作草图进行电子杂交,该基因被定位在小鼠的14号染色体上。RT—PCR实验证明在小鼠植入前各个时期的胚胎、小鼠胚胎干细胞中均有表达,在小鼠胚胎成纤维细胞中没有表达。半定量RT—PCR实验证明Crg1基因在紧密化胚胎中表达较8—细胞胚胎高。采用Northern—blot手段分析Crg1基因在成年小鼠的8种组织中的表达情况,结果表明该基因只在小鼠卵巢中有微弱的表达,转录本大小为1．2kh,而在成年小鼠的脑、心脏、肾、睾丸、肝脏、肺、脾等中没有表达。研究表明,Crg1基因可能与小鼠胚胎紧密化及保持细胞的全能性相关。     

怀孕前后酒精摄入对雌鼠植入前胚胎DNA甲基化模式建立的影响

女性怀孕前后饮酒会对胎儿的发育及神经系统造成不利影响,称为“胎儿酒精综合征”（fetal alcohol spectrum disorders,FASD）。小鼠通常作为研究该病的动物模型。该实验采用体外培养技术及体内冲胚法研究雌鼠怀孕前后酒精摄入对各期植入前胚胎全基因组DNAT基化模式建立的影响。小鼠植入前胚胎体外培养实验发现,体外实验组I（怀孕前酒精处理组1,除8-cell外,其他各期胚胎的DNA甲基化水平明显低于体外对照组;体外实验组II（正常胚胎在含乙醇的培养基中培养）,各期植入前胚胎DNA甲基化水平均明显低于体外对照组。体内实验发现,体内实验组I（怀孕前酒精处理组）与体内的实验组II（怀孕后酒精处理组）,各期植入前胚胎DNA甲基化水平明显低于体内对照组。体内、外实验结果表明：受精前后酒精对各期植入前胚胎DNA甲基化模式的正确建立造成紊乱,该结果可为进一步揭示FSAD发病机制提供一定的实验基础。     

敲除核糖体蛋白L8对果蝇发育的阻滞与细胞凋亡紧密相关

核糖体蛋白L8是核糖体60 S大亚基的一个组分, 参与蛋白质合成. 尽管L8蛋白参与果蝇的正常发育过程, 但对其作用机理仍不清楚. 为了探讨其相关分子机制, 通过RNAi技术消除L8蛋白, 同时从体内和体外探测其对果蝇发育的影响. 结果发现, L8RNAi能导致胚胎或一期幼虫致死、幼虫发育迟缓、眼睛和翅膀形态严重缺陷, 并且显著减少S2培养细胞的数目, 表明L8对果蝇的发育起至关重要的作用. 用吖啶橙对果蝇翅膀disc染色表明, L8消除后能引起明显的细胞凋亡发生. 对一些细胞凋亡(p53, hid, reaper, Dark, Dcp-1)和细胞周期(cdc45, MCM3, cyclin B, incenp)调节因子的RT-PCR分析很好地支持了L8缺失造成的表型, 而它们表达水平的变化和其在诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞中的作用一致. 上述结果表明, L8的消除能严重损伤果蝇发育, 此过程与细胞分化阻滞和细胞凋亡紧密相关, 其间p53可能发挥了关键的作用.     

葡萄糖对小鼠胚胎体外发育的影响

通过在CZB培养液中添加不同浓度葡萄糖及在胚胎发育的不同阶段加入葡萄糖,对小鼠胚胎进行体外培养,以探讨葡萄糖在小鼠早期胚胎体外发育中的作用。其结果表明,小鼠胚胎在含糖CZB与在无糖CZB中培养比较,4-细胞发育率无差异;各浓度葡萄糖组囊胚率显著高于无糖组,其中3.0mmol/L浓度组囊胚细胞数显著高于其余组;实验二：2-细胞至4-细胞、4-细胞至桑椹胚前添加葡萄糖囊胚率显著提高。上述结果证明,在小鼠胚胎体外培养中加入葡萄糖不会导致2-细胞阻滞;葡萄糖浓度增加至10mmol/L对小鼠胚胎无毒性作用,其最适浓度为3.0mmol/L;2-细胞至4-细胞、4-细胞至桑椹胚前添加葡萄糖是必要的。关键词 葡萄糖;小鼠;2-细胞阻滞;胚胎;体外发育     

前蛋白转换酶Furin和PC7在小鼠母胎界面的动态表达及其在胚胎粘附和扩展中的作用

通过免疫组化、免疫荧光和小鼠胚胎-子宫内膜上皮细胞共培养体系,研究了前蛋白转换酶Proprotein Convertases (PCs)家族中的Furin和PC7在小鼠妊娠早期子宫和胚胎中的表达及对胚胎植入的影响.结果显示:Furin和PC7在妊娠D1-D4小鼠子宫的腺上皮和D5-D7小鼠子宫的蜕膜、腺上皮高表达;PC7在植入前胚胎的2-细胞和4-细胞期表达很低,8-细胞期表达开始增加,囊胚期滋养外胚层有显著的高表达.Furin的抑制剂Dec-RVKR-CMK可显著抑制共培养体系中胚胎的粘附和扩展.以上结果表明,Furin在植入期胚胎的粘附和扩展中发挥重要作用.此外,Furin和PC7可能参与子宫内膜蜕膜化和早期胚胎发育.