原始生殖细胞体外培养及应用研究

原始生殖细胞是来源于胚胎生殖嵴的一类具有多向分化潜能的干细胞,其形态、细胞表面标志、分化潜能均与来源于囊胚内细胞团的干细胞相似.在饲养细胞层和多种生长因子的共同作用下,可保持原生殖细胞在体外不断增殖而不分化,最终建立EG细胞系.本文就原始生殖细胞体外培养,建立EG细胞系及其应用前景作一综述.     

低氧对体外培养鸡原始生殖细胞凋亡的影响

本研究的目的是通过低氧处理体外培养的鸡原始生殖细胞(Primordial germ cell)优化培养系统,降低细胞凋亡率,提高细胞活力,为高效生产转基因鸡提供科学依据。研究采用低氧气体(1%O_2)分别处理鸡PGCs 6 h、12 h、24 h,随后用q-PCR检测凋亡相关基因Caspase3的表达。与常氧组(21%O_2)相比,1%O_2-24h低氧组Caspase3显著下调(p0.05)。进一步检测1%O_2-24 h低氧组p53和Bcl2的表达情况,结果显示p53表达显著下调(p0.05),Bcl2表达无显著差异。采用流式细胞术检测细胞凋亡比例,低氧组((13.5±0.8)%)凋亡比例低于常氧组((21.8±2.1)%)。采用q-PCR,免疫荧光染色,细胞迁移鉴定低氧处理后的鸡PGCs生物学特性,发现其仍保持生殖细胞的生物学特性。本研究表明,在体外培养条件下,1%O_2低氧处理鸡PGCs 24 h能抑制细胞凋亡,且不改变其生物学特性。     

鸡胚胎原始生殖细胞体外培养

以14-15期鸡胚血液为材料,采用Ficoll密度梯度离心方法,提取鸡胚胎原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs),在无基质细胞和基质细胞上分别进行体外培养。从实验结果可以看出：在含有胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)、鸡血清(chicken serum,CS)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、人胰岛素样生长因子(hIGF-1)、小鼠白血病抑制因子(mLIF)和青,链霉素双抗的M199培养液中培养时,鸡PGCs最多能够存活4天：当采用细胞因子和5天鸡胚胎性腺基质细胞共培养时能存活23代且每代细胞增殖可达近10倍。提纯后的PGCs细胞冻存复苏后,经台盼蓝染色鉴定存活率可达80％左右。     

哺乳动物原始生殖细胞体内特化和体外培养

原始生殖细胞(primordial germ cells, PGCs)是胚胎中最先出现的生殖细胞。PGCs来源于上胚层,最早出现在后肠,随后向生殖嵴迁移。这一过程伴随一系列复杂的分子调控机制,以及DNA甲基化重编程和组蛋白修饰等表观遗传过程。PGCs经过不断的分裂、发育及分化,最终形成配子。为了更好地研究PGCs发育与分化的调控和表观遗传过程,体外培养的研究变得越来越重要。本文以小鼠和人为例,介绍了哺乳动物PGCs的特化过程、PGCs特化过程中的表观遗传过程和PGCs的体外培养研究进展。     

饲养层及细胞因子对鸡PGCs体外培养的影响

原始生殖细胞(PGCs)具备发育全能性,而且数量较多,与数量较少的内细胞团(ICM)相比更有利于进行分离克隆.不同动物的PGCs的生长条件不同,因此建立适宜的培养体系是PGCs培养的关键.对饲养层细胞及细胞因子对鸡PGCs体外培养的影响作了简单的介绍.     

培养原始生殖细胞的新方法

为探讨原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)在体外长期增殖、生长并长期保持分化潜能的新方法,我们将PGCs分别与睾丸支持细胞(Sertoli cells,SCs)和同源生殖嵴成纤维细胞共培养。结果与SCs共培养的PGCs集落明显多于同源生殖嵴成纤维细胞共培养PGCs集落,传代次数也显著多于同源生殖嵴成纤维细胞．目前与SCs共培养的PGCs已成功传代培养至了第51代。因此我们认为PGCs与SCs共培养,可有效提高原始生殖细胞在体外的增殖能力并可长期维持干细胞的特性。     

培养原始生殖细胞的新方法

为探讨原始生殖细胞（primordial germ cells,PGCs）在体外长期增殖、生长并长期保持分化潜能的新方法,我们将PGCs分别与睾丸支持细胞（Sertoli cells,SCs）和同源生殖嵴成纤维细胞共培养。结果与SCs共培养的PGCs集落明显多于同源生殖嵴成纤维细胞共培养PGCs集落,传代次数也显著多于同源生殖嵴成纤维细胞,目前与SCs共培养的PGCs已成功传代培养至了第51代。因此我们认为PGCs与SCs共培养．可有效提高原始生殖细胞在体外的增殖能力并可长期维持干细胞的特性。     

饲养层细胞对绵羊胚胎干细胞体外培养的影响

家畜胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的研究进展缓慢,绵羊ES细胞的研究虽早有报道,但仍未建立可稳定传代的细胞系。在已建立的绵羊体外受精发育体系的基础上,摸索了饲养层(Feeder)细胞对绵羊ES细胞生长的影响,包括在一定的丝裂霉素浓度下处理Feeder的时间、细胞种类、代数、接种密度及新鲜制备和冷冻复苏后的Feeder细胞,通过试验比较研究,目的在于筛选合适的饲养层细胞,为建立绵羊ES细胞体外培养体系奠定基础。结果表明,10μg/ml丝裂霉素C处理2~2.5h获得的1~5代的SEF和1~3代的MEF及两者的1∶1混合细胞都能较好地支持绵羊ES细胞的生长。     

饲料种类和饲养密度对黄粉虫幼虫生长发育的影响

室内研究了饲料种类、饲养密度对黄粉虫幼虫生长速度、死亡率、化蛹率和虫体营养成分的影响.结果表明：（1）黄粉虫幼虫平均每头增重大小顺序为：C组（麦麸＋菜叶）＞ B组（麦麸）＞A组（白菜叶）＞D组（饥饿）,密度1～4头/cm^2的黄粉虫幼虫平均每头增重幅度大于6～8头/cm^2的处理组.（2）黄粉虫幼虫总死亡率的大小顺序分别为：A组、C组＞D组＞B组,8头/cm^2＞2～6头/cm^2＞1头/cm^2;自然死亡率的大小顺序分别为：B组、C组＞A组＞D组,8头/cm^2＞1～6头/cm^2;自相残杀死亡率的大小顺序分别为：A组、C组、D组＞B组,8头/cm^2＞4～6头/cm^2＞1～2头/cm^2;自相残杀死亡率占总死亡率比例的大小顺序分别为：D组＞A组、C组＞B组, 4～8头/cm^2＞2头/cm^2＞1头/cm^2.（3）黄粉虫幼虫化蛹率的大小顺序分别为：C组＞A、B、D组,1～2头/cm^2＞4头/cm^2＞6～8头/cm^2.（4）黄粉虫幼虫干物质含量的大小顺序分别为：B组＞ C组＞D组＞A组,8头/cm^2 ＞6头/cm^2＞1头/cm^2、4头/cm^2＞2头/cm^2;不同饲料条件下虫体中氮、磷含量的大小顺序为：D组、A组＞B组、C组;饲养密度对黄粉虫幼虫氮、磷含量均没有明显的影响.（5）在生产中,饲料以精饲料和青饲料合理搭配为宜,如果考虑化蛹繁殖,密度以2头/cm^2为宜;如果不考虑化蛹繁殖,则黄粉虫幼虫密度可以提高到4头/cm^2.     

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     

猪原始生殖细胞的分离、培养与鉴定

Embryonic germ cells (EG cells) are pluripotential undifferentiated stem cells isolated from cultured primordial germ cells (PGCs). Like ES cells, EG cells are of importance for gene targeting, therapeutical cloning and organ trans-plantation. The aim of this study was to isolate and characterize EG cells from porcine PGCs. The genital ridges from 24- 26 days old porcine embryos were treated in 0.02% EDTA for 20 min and pricked with a needle to release PGCs. The isolated PGCs were cultured on a SNL feeder layer in an EG cell medium. The EG cell medium consisted of Dulbecco‘‘s modified Eagle‘‘ s medium (DMEM) supplemented with 20 % Buffalo rat lever (BRL) cell-conditioned medium, 15 % fe-tal bovine serum, 1 mmol L-glutamine, 0.1 mol nonessential amino acids, 10 μmol β-mercaptoethanol and antibiotics.The freshly isolated PGCs were positive for alkaline phosphatase activity and Periodic acid-Schiff‘‘ s staining. Under this culture regime, PGCs could be maintained in an undifferentiated state and used for further cultures. One strain of the cul-tured PGCs was cultured 8 times, and alkaline phosphatase activity was detected in the colony formed from this strain.These cultured PGCs could spontaneously differentiate into fibroblast-like cells. These data suggested that we had success-fully isolated EG-like cells from oorcine PGCs.     

原始生殖细胞发生的机制

生殖细胞的发生是发育和遗传的基础。在几乎所有哺乳动物中,原始生殖细胞（primordial germ cell,PGC）均由近端上胚层体细胞在周边细胞特定的信号诱导下特化而成。目前的研究已经发现一些与生殖细胞特化有关的信号分子和关键转录调控元件,以及特化后生殖细胞获得的与体细胞不同的生物特性。生殖细胞的特化是一个结合了体细胞发育程序的抑制、细胞多能性程序的启动和全基因组表观遗传重编程三个方面的动态的复杂过程。多能性干细胞（胚胎干细胞或诱导型多能干细胞）具有发育全能性,能分化为机体任何一种细胞类型,包括生殖细胞。利用多能性干细胞体外分化形成生殖细胞有助于深入系统地研究配子发生的调控机制,为干细胞在不育症治疗方面的应用带来新希望。     

原始生殖细胞发生的机制

生殖细胞的发生是发育和遗传的基础。在几乎所有哺乳动物中,原始生殖细胞(primordial germ cell,PGC)均由近端上胚层体细胞在周边细胞特定的信号诱导下特化而成。目前的研究已经发现一些与生殖细胞特化有关的信号分子和关键转录调控元件,以及特化后生殖细胞获得的与体细胞不同的生物特性。生殖细胞的特化是一个结合了体细胞发育程序的抑制、细胞多能性程序的启动和全基因组表观遗传重编程三个方面的动态的复杂过程。多能性干细胞(胚胎干细胞或诱导型多能干细胞)具有发育全能性,能分化为机体任何一种细胞类型,包括生殖细胞。利用多能性干细胞体外分化形成生殖细胞有助于深入系统地研究配子发生的调控机制,为干细胞在不育症治疗方面的应用带来新希望。     

蒙古绵羊原始生殖细胞用于胚胎干细胞培养的研究

原始生殖细胞是用做分离和克隆胚胎干细胞的一种新的细胞资源。本研究将30-45日龄的蒙古绵羊胚胎生殖嵴及其临近组织用机械剪碎和胰蛋白酶+EDTA消化处理,添加DMEM（低糖）+10%FBS（犊牛血清）、38.0℃、5%CO2和饱和湿度条件下进行培养。其结果：未加任何细胞生长因子的情况下与其胎儿成纤维细胞共培养的方式也能分离得到类胚胎干细胞集落。这些集落细胞经多次克隆传代具有胚胎干细胞的诸多特征,如：具有连续传代的能力,细胞集落有典型鸟巢状结构,AKP染色呈阳性,核型分析结果染色体正常等。这些表明该细胞具有多能性,是绵羊类ES细胞。     

生殖细胞形成的调控机制及体外培养体系的研究进展

生殖细胞是多细胞生物体遗传物质传递的载体,在发育生物学、临床医学及畜牧业生产等领域中具有广阔的应用前景。原始生殖细胞作为胚胎体内最早出现的生殖细胞,在发育过程中受多种信号因子的诱导,发生特化、迁移、分化及减数分裂,最终形成单倍体的配子,此过程在遗传学和表观遗传学方面受到严格的调控。另外,多能性干细胞向生殖细胞的分化以及生殖细胞的体外培养方面在最近均取得了较大的进展。该文将主要围绕原始生殖细胞,综述最近几年来关于生殖细胞形成中的转录调控及体外培养体系的进展。     

禽类原始生殖细胞的迁移能力

Blood samples were collected from chicken embryos at stage 11-15,and labeled with fluorescent dye PKH26.Primordial germ cells (PGCs)were then isolated from blood samples by nycodenz density gradient centrifugation.After PGCs were labeled and isolated,about 200 PGCs in one microliter were injected into the subgerminal cavity of quail blastoderm at stageX.After 48 hours incubation,chicken PGCs were identified by fluorescent microscopy.Red fluorescence emitted from PKH26 labeled chicken PGCs was observed in the head, the heart and the developing gonadal anlage of quail embryos.The result suggests that chicken PGCs still keep migration ability after 56 hours[Acta Zoologica Sinica 49(6):868-872,2003].     

从原始生殖细胞分离克隆鸡胚胎生殖细胞的研究

从孵化 5 5天的鸡胚生殖腺中分离得到大量原始生殖细胞 (PGCs)集落 ,这些集落的细胞经多次克隆传代具有胚胎生殖细胞 (EG)的诸多特征 ,如有连续传代的能力 (传至第 9代 ) ,细胞集落有典型鸟巢状结构 ,PAS染色阳性 ,AKP染色阳性 ,在无饲养层无分化抑制因子LIF时可以自发分化成几种细胞类型 ,包括成纤维细胞、神经细胞、自律细胞等 ,悬浮培养时具有形成类胚体的能力。上述发现表明该细胞具EG细胞的诸多特性 ,为类EG细胞     

细胞因子对鸡胚胎原始生殖细胞（EPGCs）增殖的影响

采用MTT法分别检测mLIF、bFGF、hSCF、hIL-11四种细胞因子协同作用对体外培养的第19、28期鸡EPGCs生长的影响。结果表明：与对照组相比较,19期的EPGCs体外培养72h后, mLIF、hSCF、bFGF、hIL-11对鸡EPGCs的增殖影响显著（P<0.05）。mLIF的最佳作用剂量是10~20ng/ml,hSCF的最佳作用剂量是15~20ng/ml,bFGF的最佳作用剂量是10～20ng/ml。hSCF、bFGF的联合使用优于单因子作用的结果（P<0.05）。单独使用hIL-11时,细胞的增殖情况比其他三因子单独使用的效果较差,但OD均值有随剂量增高而上升的趋势。在与其他因子联合使用的情况下, hIL-11的最佳作用剂量为0.10~0.20ng/ml。     

不同饲养层对鸡胚胎干细胞培养效果的影响

目的:为探索鸡胚胎干细胞培养的优化条件,比较不同饲养层对鸡胚胎干细胞离体培养的效果。方法:用传至第2代的鸡胚成纤维细胞与鸭胚成纤维细胞,经丝裂霉素处理后制作饲养层,比较这2种饲养层以及不用饲养层对鸡胚胎干细胞离体培养效果的影响。结果:在以鸡胚成纤维细胞和鸭胚成纤维细胞作为饲养层的培养体系中,鸡胚胎干细胞均可保持良好的生长状态,而且2种饲养层对鸡胚胎干细胞克隆形成的影响差异不显著(P0.05)。结论:鸡胚成纤维细胞和鸭胚成纤维细胞均可作为较好的饲养层细胞用于鸡胚胎干细胞的离体培养。     

饲养层及细胞因子对胚胎干细胞的影响

不同动物胚胎干细胞的生长条件不同,因此筛选合适的饲养层细胞建立适宜的培养体系是胚胎干细胞培养中的关键环节。本文就不同的饲养层细胞及各种外源细胞因子的作用做了简要论述。