影响哺乳动物卵母细胞玻璃化冷冻保存效果的因素

从屠宰场收集具有高遗传价值的卵母细胞进行冷冻保存,生产可移植胚胎,这为补充宝贵的种质资源以及物种遗传改良提供机会。虽然玻璃化冷冻技术已经成功保存了几种动物的卵母细胞,但由于卵母细胞对低温极其敏感,导致其进展十分缓慢。本文主要综述了卵母细胞脂质含量、卵丘细胞层、冷冻卵母细胞阶段、冷冻保护剂等因素对哺乳动物卵母细胞玻璃化冷冻保存效果的影响,为改善卵母细胞冷冻效果指引方向。     

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.     

食蟹猴和恒河猴卵母细胞及早期胚胎玻璃化冻存

为了节省经费和使转基因模型动物品种资源得到妥善保存,该研究利用自制的梯度浓度冷冻液和解冻液结合玻璃化方式分别冷冻和解冻了非人灵长类动物的183个卵母细胞（GV期、MI期和MII期）、114个卵裂期胚胎（2-细胞期、4-细胞期和8-细胞期）及25个桑椹期胚胎。其中食蟹猴卵母细胞67个,卵裂期胚胎45个,桑椹期胚胎11个;恒河猴卵母细胞116个,卵裂期胚胎69个,桑椹期胚胎14个。复苏后存活率分别为56/67（83.58%）、36/45（80.00%）、9/11（81.82%）、102/116（87.93%）、55/69（79.71%）和11/14（78.57%）。结果表明,快速玻璃化冷冻法简便且胚胎存活率高,是一种较好的冷冻食蟹猴和恒河猴卵母细胞及胚胎的方法。     

激素诱发绵羊超数排卵及移植试验

胚胎移植,亦称受精卵移植,简单涵义就是:从一头优良母畜(简称供体)的输卵管内取出受精卵或早期胚胎,移植到另一头生产性能较差的同种或同品种母畜(简称受体)的相应部位,“借腹怀胎”,繁育后代。这项技术结合超数排卵,在畜牧业生产上应用后,可以充分发挥优良母畜的繁殖潜力,在短期内达到迅速扩大良种畜群的目的。随着受精卵保存技术的不断提高,如     

玻璃化冷冻对猪体外成熟卵母细胞染色体与纺锤体的影响

以冷冻环为载体,探讨玻璃化冷冻对猪体外成熟卵母细胞染色体与纺锤体影响。单用40%乙二醇(ethyleneglycol,EG)或20%EG与20%二甲基亚砜(dimethylsulphoxide,DMSO)联合作冷冻保护剂,用直投液氮或使用玻璃化冷冻仪法制冷冷冻猪体外成熟卵母细胞;解冻2h后固定并免疫荧光法染色纺锤体及染色体;挑选各试验组形态正常卵母细胞进行体外受精实验。结果表明,与单用EG以及EG和DMSO联合直投液氮方案比较,EG和DMSO联合应用并采用玻璃化冷冻仪制冷方案卵母细胞染色体正常率为30.1%,纺锤体正常率为37.2%,可明显降低卵母细胞染色体及纺锤体结构损伤(P<0.05),并明显提高卵母细胞的激活效果(P<0.05)。采用联合冷冻保护剂及玻璃化冷冻仪高速冷冻可较好维持猪卵母细胞染色体与纺锤体形态,但玻璃化冷冻明显影响猪卵母细胞体外受精后的发育能力。     

猪胚胎玻璃化冷冻保存技术的优化

在以往工作的基础上本研究对现有猪胚胎玻璃化冷冻保存技术进行了优化。以巴马小型猪为供体,采用超数排卵技术,采集5~6日龄的胚胎(囊胚/桑椹胚),比较冷冻方法、胚胎承载工具胚胎、透明带处理和冷冻胚胎移植受体对猪胚胎冷冻效果的影响。结果表明,冷冻方法I[胚胎首先在冷冻液1(TCM199+20%FBS+10%EG+10%DMSO)中平衡3min,然后立即转入冷冻液2(TCM199+20%FBS+20%EG+20%DMSO+0.4mol/LSUC)中并在1min内装管(每管含2~6枚胚胎),直接投入液氮保存]与冷冻方法II[透明带完整的胚胎在NCSU23(含7.5μg/mLCB)培养液中平衡25min,13000×g离心12~13min,然后在含2mol/LEG的NCSU23中平衡5min,再在含8mol/LEG+7%PVP的NCSU23中快速漂洗,装进OPS/GMP管,放入液氮保存]冷冻效果没有显著差异;GMP法能显著提高冷冻胚胎存活率(83.8%vs77.6%,P<0.05)和囊胚细胞数(47.5vs53.1,P<0.05);以0.5%链蛋白酶(Pronase)处理透明带10s,虽然对猪胚胎存活率没有显著影响,但能...     

不同防冻剂对兔胚胎干细胞慢速冷冻保存的影响

干细胞冷冻保存是干细胞研究和临床应用中的必需技术。为提高兔胚胎干细胞在慢速冻存过程中的保存效果，比较了二甲基亚砜(DMSO)和乙二醇(ethylene glycol，EG)对兔胚胎干细胞冷冻保护效果。对冷冻复苏后的细胞进行台盼蓝染色，并研究其胚胎干细胞分子特性，结果表明DMSO比EG具有更好的冷冻保护效果。再在以10% DMSO为基础的防冻液中添加膜稳定剂海藻糖(trehalose)或谷氨酰胺(glutamine)，细胞冷冻复苏后结果显示，谷氨酰胺对兔胚胎干细胞有明显的冷冻保护作用，使细胞存活率从71%提高到83.7%。当谷氨酰胺浓度为0、5、10、20、40 mmol/L分别加入防冻液中后，20 mmol/L的谷氨酰胺具有最佳的冷冻保护效果。以上结果得出兔胚胎干细胞慢速冷冻的防冻液改进配方为：在胚胎干细胞培养液中添加10% DMSO＋20 mmol/L谷氨酰胺。     

不同防冻剂对兔胚胎干细胞慢速冷冻保存的影响

干细胞冷冻保存是干细胞研究和临床应用中的必需技术。为提高兔胚胎干细胞在慢速冻存过程中的保存效果,比较了二甲基亚砜(DMSO)和乙二醇(ethylene glycol,EG)对兔胚胎干细胞冷冻保护效果。对冷冻复苏后的细胞进行台盼蓝染色,并研究其胚胎干细胞分子特性,结果表明DMSO比EG具有更好的冷冻保护效果。再在以10%DMSO为基础的防冻液中添加膜稳定剂海藻糖(trehalose)或谷氨酰胺(glutamine),细胞冷冻复苏后结果显示,谷氨酰胺对兔胚胎干细胞有明显的冷冻保护作用,使细胞存活率从71%提高到83.7%。当谷氨酰胺浓度为0、5、10、20、40mmol/L分别加入防冻液中后,20mmol/L的谷氨酰胺具有最佳的冷冻保护效果。以上结果得出兔胚胎干细胞慢速冷冻的防冻液改进配方为:在胚胎干细胞培养液中添加10%DMSO 20mmol/L谷氨酰胺。     

昆明小鼠精子冷冻的研究（简报）

胚胎工程技术是动物品种、品系培育,种质资源保存及转基因动物制备、保种的重要手段。配子的冷冻保存技术目前广泛应用于胚胎工程。和胚胎冷冻相比小鼠精子冷冻技术方便、高效尤其适用于转基因及突变系小鼠的保种。成功的精子冷冻要求复苏后通过体外受精(IVF)获得胚胎,再移植入受     

我国体细胞克隆牛的研究进展

近年来,由于体细胞克隆技术在畜牧业生产、疾病治疗、生物学基础理论研究及濒危动物保护等诸多领域所蕴藏的巨大应用价值,克隆效率成为科学界研究的热点问题。本文对克隆技术的相关影响因素进行了综述,研究表明,不同细胞系影响到体细胞克隆牛效率,胎儿细胞和颗粒细胞重构胚的囊胚发育率、犊牛成活率比成年成纤维细胞高。关于卵母细胞和克隆胚胎冷冻保存的研究表明,玻璃化冷冻法可以用于克隆胚胎以及卵母细胞的冷冻保存。在此基础上,讨论了国际上哺乳动物体细胞克隆研究新进展和体细胞克隆的效率,指出体细胞克隆中亟待解决的问题。     

文昌鱼胚胎的程序化冷冻保存

文昌鱼在进化和发育生物学中有重要科学研究价值,然而由于文昌鱼实验室繁殖受产卵季节等因素的限制,以其胚胎为材料的研究工作受到局限,胚胎冷冻保存是解决这一问题的有效途径之一。本文首次对文昌鱼(Branchiostoma japonicum)胚胎的程序化冷冻保存进行了研究,通过筛选合适的程序化抗冻液、适宜的胚胎发育阶段,以及比较不同平衡处理时间、植冰温度、保存温度和洗脱时间对文昌鱼胚胎冷冻保存的影响。结果表明:几种抗冻液中,A2的效果较好,对胚胎的毒性小;原肠中期胚胎较其它时期对抗冻液的耐受力更强,适宜进行冷冻保存;胚胎在抗冻液中的最佳平衡处理时间为40-50min;冷冻降温时,适宜的植冰温度为-7.0℃--10.0℃;植冰后进行程序化冷冻,目前能稳定得到存活胚胎的最低保存温度为-15℃;此外,不同的洗脱时间对胚胎的存活率无显著影响。根据优化后的条件,对文昌鱼胚胎进行程序化冷冻保存(-196℃)实验,获得1粒存活的胚胎,并孵化出膜,发育至两鳃裂时期,幼鱼共存活了8d,但形态畸形。结果提示文昌鱼胚胎冷冻保存的可行性,但需要进一步优化包括抗冻液在内的各种条件,以提高存活率。     

微流控芯片用于卵母细胞冷冻保存的实验研究

低温保存对卵母细胞造成渗透损伤、毒性损伤和冰晶损伤,使得细胞冻后质量难以提高.本文首次提出将微流控法添加-去除保护剂分别与三种冷冻载体(OPS、QC及Cryotop)搭配使用,对猪卵母细胞进行冷冻保存,并与传统冷冻法进行比较;然后,首次选用透明陶瓷和玻璃制作集成一体化芯片,对猪卵母细胞进行冷冻保存,以冷冻保存后的细胞存活率和发育率为判断依据,筛选出较好的方案;最后,对冻后卵母细胞的早期凋亡情况、胞内活性氧水平和线粒体膜电位水平进行分析.结果表明,微流控添加-去除保护剂组卵母细胞冻后存活率以及卵裂率都显著高于传统冷冻组,可以有效降低卵母细胞的早期凋亡率和胞内活性氧水平,减小线粒体损伤,提高细胞的冻后质量.透明陶瓷一体化芯片保存卵母细胞得到的存活率和卵裂率与传统OPS冷冻的保存结果无显著差异.微流控芯片技术为卵母细胞的低温保存提供新的思路,有较好的应用前景.     

哺乳动物卵母细胞的冷冻保存方法

卵母细胞的冷冻保存与精子和胚胎的冷冻保存一样,具有许多潜在的应用价值。八十年代以后,卵母细胞体外成熟、体外受精、核移植,基因转移等相继研究成功。把优良品种动物废弃卵巢中的大量卵母细胞冷冻保存,可为这些生物技术提供充足的材料。卵母细胞的冷冻保存也为稀有动物,濒危动物和其它有价值的雌性个体(如基因工程个体)的遗传资源的长距离国际间运输及长期保存提供了可能。在人,卵母细胞冷冻保存可以克服胚胎冷冻保存所引起的一系列伦理道德及法律问题。     

小鼠体外受精、胚胎培养及胚胎快速冷冻的研究

目的　为扩大胚胎来源并获取特定胚龄胚胎 ,建立小鼠冷冻胚胎库。方法　运用超数排卵、体外受精与胚胎培养及胚胎冷冻技术系统研究了小鼠受精卵的体内发育与运行规律。卵母细胞的体外成熟与受精、单细胞胚胎培养及胚胎快速冷冻。结果　 (1)注射hCG后 12～ 2 0h受精卵发育至原核期 ,4 2～ 4 8h为 2 细胞期 ,4 8～ 6 0h为 4 细胞期 ,6 0～ 6 8h为 8 细胞期 ,以上各期受精卵均处于输卵管中 ;75～ 78h为桑椹胚 ,78～ 80h为致密桑椹胚 ,90～ 92h为早期囊胚 ,92～ 96h为囊胚 ,以上各期均处于子宫角中。 (2 )培养液中添加促性腺激素 (FSH与hCG) ,能显著提高卵母细胞的体外受精率 ,添加FCS和激素组的体外受精率又显著高于单独添加激素组 ,FCS还能显著提高胚胎发育。 (3)在培养液中添加EDTA ,能有效克服小鼠胚胎的 2 细胞阻断 ,其 2 细胞胚的发育率达 10 0 % ,8 细胞胚发育率达 5 5 %以上 ;牛、羊上皮细胞培养液上清也能有效克服 2 细胞阻断。添加乳酸钠和丙酮酸钠可使 2细胞与 8细胞期胚的发育率显著提高。 (4)以D PBS +甘油 +蔗糖为冷冻液 ,以D PBS +蔗糖为稀释液 ,对小鼠胚胎进行快速冷冻 ,桑椹胚的存活率为 6 9 3% ,早期囊胚的存活率为 6 0 4 %。结论　研究为将生物技术应用于小鼠 ,扩大卵子和胚胎来源     

猪卵母细胞玻璃化冷冻后细胞骨架的变化

为研究玻璃化冷冻后猪卵母细胞纺锤体、染色体和微丝的变化,从屠宰猪卵巢表面直径2—5mm卵泡中采集未成熟(GV)期卵母细胞,由GV期卵母细胞经成熟培养获得体外成熟(MⅡ)期卵母细胞。GV期和MⅡ期卵母细胞各分为3组对照组、冷冻保护剂处理组和玻璃化冷冻组。MⅡ期卵母细胞经分组处理后直接用于激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)观察样本;而GV期卵母细胞处理后先经44h成熟培养,再用作LSCM观察样本。供试卵母细胞经固定、免疫荧光染色后,于LSCM下观察。结果表明,冷冻保护剂处理组GV期卵母细胞经成熟培养后,其纺锤体结构、染色体排列与微丝分布正常率分别为42.9%、89.6%和28.6%;玻璃化冷冻组此3项指标的正常率分别为10.1%、36.4%和16.9%,两组间差异显著(P<0.05);除冷冻保护剂处理组染色体正常率与对照组无较大差异外,两试验组的其他指标均明显低于对照组(分别为79.5%、93.1%和72.3%,P<0.05)。MⅡ期卵母细胞冷冻保护剂处理组的纺锤体结构、染色体排列与微丝分布正常率分别为34.4%、61.3%和47.9%,而冷冻组分别为12.9%、56.7%和37.2%,两组均显著低于对照组(分别为78.3%、90.1%和72.8%,P<0.05)。结果表明,猪GV期和MⅡ期卵母细胞经冷冻保护剂处理或玻璃化冷冻保存后,均造成了纺锤体、染色体和微丝不可逆的损伤,这可能是影响卵母细胞成熟、受精与发育的重要原因。     

昆明小鼠精子冷冻的研究(简报)

胚胎工程技术是动物品种、品系培育,种质资源保存及转基因动物制备、保种的重要手段。配子的冷冻保存技术目前广泛应用于胚胎工程。和胚胎冷冻相比小鼠精子冷冻技术方便、高效尤其适用于转基因及突变系小鼠的保种。成功的精子冷冻要求复苏后通过体外受精(IVF)获得胚胎,再移植入受体,生长发育并产出幼仔。胚胎体外培养获得足够的晚桑葚胚和早期囊胚是胚胎干细胞建立与制备嵌合体小鼠的成功关键,暂时不用的胚胎应仍能耐受冷冻保存,待复苏移植,建立新的繁殖群。但小鼠精子冷冻研究在我国开展的十分有限,缺乏相关资料数据。本实验对不同周龄SPF级昆明(KM)小鼠进行精子冷冻及冻融精子IVF,并将IVF获得的2-细胞胚胎分别进行胚胎移植、体外培养、胚胎冷冻及复苏后移植,应用冻融小鼠精子进行胚胎工程实践。     

猪胚胎开放式拉长细管玻璃化冷冻保存研究

从20头供体母猪获得的291枚可用胚胎(囊胚/桑葚胚),采用二步法开放式拉长细管(OPS,openpulledstraw)玻璃化冷冻技术进行保存,即胚胎首先在冷冻液I(TCM199 20?S 10%EG 10%DMSO)中平衡3min,然后立即转入冷冻液II(TCM199 20?S 20%EG 20%DMSO 0.4mol/LSUC)中并在1min内装管,直接投入液氮保存;3个月后解冻移植给8头受体母猪,其中1头怀孕产仔(8头活仔),在我国首次获得猪胚胎超低温(-196℃)冷冻后代。     

猪卵母细胞玻璃化冷冻后细胞骨架的变化

为研究玻璃化冷冻后猪卵母细胞纺锤体、染色体和微丝的变化，从屠宰猪卵巢表面直径2—5 mm卵泡中采集未成熟(GV)期卵母细胞，由GV期卵母细胞经成熟培养获得体外成熟(MⅡ)期卵母细胞。GV期和MⅡ期卵母细胞各分为3组：对照组、冷冻保护剂处理组和玻璃化冷冻组。MⅡ期卵母细胞经分组处理后直接用于激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)观察样本；而GV期卵母细胞处理后先经44 h成熟培养，再用作LSCM观察样本。供试卵母细胞经固定、免疫荧光染色后，于LSCM下观察。结果表明，冷冻保护剂处理组GV期卵母细胞经成熟培养后，其纺锤体结构、染色体排列与微丝分布正常率分别为42.9%、89.6%和28.6%；玻璃化冷冻组此3项指标的正常率分别为10.1%、36.4%和16.9%，两组间差异显著(P<0.05)；除冷冻保护剂处理组染色体正常率与对照组无较大差异外，两试验组的其他指标均明显低于对照组(分别为79.5%、93.1%和72.3%，P<0.05)。MⅡ期卵母细胞冷冻保护剂处理组的纺锤体结构、染色体排列与微丝分布正常率分别为34.4%、61.3%和47.9%，而冷冻组分别为12.9%、56.7%和37.2%，两组均显著低于对照组(分别为78.3%、90.1%和72.8%，P<0.05)。结果表明，猪GV期和MⅡ期卵母细胞经冷冻保护剂处理或玻璃化冷冻保存后，均造成了纺锤体、染色体和微丝不可逆的损伤，这可能是影响卵母细胞成熟、受精与发育的重要原因。     

Demecolcine化学辅助去核技术在牛体细胞核移植中的初步研究

本实验目的是研究demecolcine辅助去核的卵母细胞能否支持牛的核移植胚胎的发育。通过化学药物demecolcine处理牛MII期卵母细胞来辅助去除牛卵母细胞核,并用去核的卵母细胞做受体,进行核移植的研究。实验结果显示,demecolcine辅助去核后的卵母细胞质膜有明显一个或二个突起,并且突起内都含有卵母细胞染色体组,显示去核效果较好（57.89%～73.3%）。药物处理一小时为最适时间,去核率可达73.3%。对demecolcine辅助去核的卵母细胞的核移植胚胎发育情况显示囊胚率较盲吸法核移植胚胎较好（12.5%VS10.2%）,但二者差异不显著(p>0.05)。Demecolcine药物处理后的卵母细胞能够支持核移植胚胎的发育。Demecolcine辅助去核可以在牛体细胞核移植中的到应用。     

小鼠8细胞期胚胎超低温（一1960G)冷冻保存

1972年W hittingham 和W ilmut在超低 温条件下冷冻保存小鼠早期胚胎分别取得成 功。由于这项工作的理论意义和实用价值,国 际上一些实验室相继开展了研究工作。迄今, 家兔、羊和牛早期胚胎冷冻保存都已成功,其中 牛的胚胎冷冻已发展到商业规模。用胚胎冷冻 保存技术保存小鼠近交系、突变系等遗传资源 有其特殊意义,因而受到普遍重视。用这一方 法维持重要品系可以避免因意外事件造成遗传 资源丢失和遗传污染,可减轻由于日益增加的 近交系、突变系数量给繁育管理工作带来的沉 重负担。国外有些实验室已建立小鼠冷冻胚胎 库,证明这是稳定、经济和安全地保存遗传资源 的行之有效的方法。