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,     

无透明带核移植技术

近几年,虽然体细胞核移植研究取得了巨大的成就,但是基本上沿用Willadsen最初的方法——去核、注核、融合和激活。而且所获得的克隆动物往往会出现很多问题如器官发育异常等,其中的原因不清。因此,人们试图革新原有的核移植方法,并建立了新的核移植方法——无透明带核移植法,以期提高核移植的效率及解决核移植中存在的问题。现对无透明带核移植技术的两种方法——反向核移植法和手工核移植法以及单个胚胎培养系统进行介绍。     

核移植胚胎干细胞的研究及其应用前景

随着核移植技术和干细胞技术的逐渐成熟,目前已获得牛、小鼠核移植胚胎干细胞,以及人 - 兔异种间核移植胚胎干细胞,这些细胞在体外可分化成多种细胞形态 . 已经进行的实验性动物克隆性治疗,显示了诱人的潜力,但人核移植胚胎干细胞研究还面临着许多问题,如建系效率低、卵母细胞来源有限以及伦理学和安全性问题等 . 长远地看,随着克隆效率的提高,在道德与法律之间达成共识,核移植胚胎干细胞必将造福人类 .     

核移植与治疗性克隆

核移植与治疗性克隆在畜牧业生产以及生物医学上具有广阔和诱人的应用前景。文章分析指出卵母细胞质量与供核细胞重新编程是影响体细胞核移植效率及克隆动物异常的主要因素,阐述了治疗性克隆所面临的一些基本问题及出路：治疗性克隆以核移植技术为基础,核移植所面临的一些问题也直接影响着治疗性克隆的临床应用;核移植胚胎干细胞分离培养效率的高低以及向重要功能细胞定向分化是治疗性克隆的前提;成体干细胞可用于一些重大疾病的治疗,但不能完全替代克隆性治疗;伦理问题也阻碍治疗性克隆的发展。核移植及治疗性克隆技术要想尽快更好地应用于临床和造福于人类,需要不断完善各技术环节和加强一些基础理论的研究。Abstract: Nuclear transfer and therapeutic cloning have widespread and attractive prospects in animal agriculture and biomedical applications. We reviewed that the quality of oocytes and nuclear reprogramming of somatic donor cells were the main reasons of the common abnormalities in cloned animals and the low efficiency of cloning and showed the problems and outlets in therapeutic cloning, such as some basic problems in nuclear transfer affected clinical applications of therapeutic cloning. Study on isolation and culture of nuclear transfer embryonic stem (ntES) cells and specific differentiation of ntES cells into important functional cells should be emphasized and could enhance the efficiency. Adult stem cells could help to cure some great diseases, but could not replace therapeutic cloning. Ethics also impeded the development of therapeutic cloning. It is necessary to improve many techniques and reinforce the research of some basic theories, then somatic nuclear transfer and therapeutic cloning may apply to agriculture reproduction and benefit to human life better.     

人-兔异种核移植构建克隆胚的实验研究

“治疗性克隆”是人类最关注的课题之一,而人体细胞核移植是治疗性克隆的基础和前提。异种核移植的方法虽已被引入人体细胞克隆胚的构建,但供体细胞的类型、培养代数及准备方法与其效率之间的关系尚有待探讨。本实验以不同培养代数和不同准备方法的人卵丘细胞、皮肤成纤维细胞和软骨细胞为供体构建了克隆胚,对其发育情况的比较表明,以卵丘细胞为供体时重构胚的体外发育率高于其余二者,差异显著（P〈0．05）;不同培养代数的成纤维细胞克隆胚和不同冷藏天数供体细胞克隆胚体外发育率无明显差异。此外,本实验还尝试用荧光原位杂交法检测所构建的异种克隆胚核遗传物质的来源,结果显示来自人体细胞。本研究表明,人一兔异种核移植构建克隆胚切实可行;体细胞的类型与核移植效率相关;供体细胞的体外培养传代对克隆胚的发育并无影响;而冷藏是一种简便有效的供体细胞准备方法;此外,用FISH方法对重构胚进行核遗传物质的鉴定切实可行。     

牛体细胞克隆胚胎类ES细胞集落的筛选及其核移植

对第7d的牛体细胞克隆囊胚进行体外增殖培养,分离筛选类ES细胞,并对其进行了传代培养,接种在饲养层上的体细胞克隆囊胚细胞,在传代的24h内增殖形成小集落,2～3d有雀巢状的集落出现,筛选形态相同的细胞集落进行传代培养,4～5代后,皿底出现多个大小不等的多细胞单层集落,将传4～5代的细胞集落接种到无饲养层的4孔培养皿中培养,24h出现多细胞单层集落,4～7d长满皿底,并形成上皮样细胞,呈网状,将其作为核供体细胞进行核移植实验。结果有80%（40/50）核-质融合的移核重构胚发生卵裂,5%（2/40）发育至桑椹胚期,2.5%（1/40）发育至囊胚期,92.5%（37/40）停止在2～4细胞期,结果表明：采用牛体细胞克隆胚胎的类ES细胞进行核移植,具发育形成早期胚胎的潜能。     

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.     

体细胞核移植的研究进展

自从克隆羊多利问世以后,体细胞核移植有了较大的发展,陆续有新的动物克隆成功,但克隆的效率仍然较低。本文综述了体细胞核移植技术研究的进展情况,介绍了基因背景、核移植步骤、胚胎相关支持技术对核移植成功率的影响以及核移植技术中的基因修饰和对核重新程序化的最新认识。     

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     

转人t-PA指形区缺失基因的山羊体细胞核移植及其继代核移植

为了探索转基因体细胞核经连续核移植后的发育潜力,以转人组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)指形区缺失基因的山羊胎儿成纤维细胞为核供体,MII期的卵母细胞质为核受体,利用胞质内注射法构建原代核移胚胎(G0),并进行了原代核移植胚胎的继代核移植研究。比较原代和继代核移植胚胎在体外发育能力上的差异;在G1、G2代核移植试验过程中,比较了供体胚胎细胞的发育阶段对核移植胚胎体外发育的影响。结果表明,原代核移植胚胎的卵裂率(76.45%±1.17%)与继代核移植胚胎的卵裂率(72.18%±1.97%,76.05%±2.38%,75.99%±2.84%)无显著性差异(P>0.05)。但原代核移植胚胎的桑葚胚率(47.20%±2.93%)、囊胚率(11.00%±1.42%)显著高于G1、G2、G3代核核移植胚胎的桑葚胚率(34.99%±2.66%,28.23%±2.00%,23.34%±1.99%)、囊胚率(3.87%±0.67%,2.08%±1.66%,0);在G1、G2中,当用16-细胞期核移植胚胎作为核供体时的桑葚胚率(29.57%±1.53%,24.43%±1.87%)、囊胚率(1.96%±1.31%,2.01%±1.34%)低于用32~64-细胞时期的核移植胚胎的桑葚胚率(34.32%±1.31%,29.76%±1.66%)、囊胚率(3.86%±1.03%,3.48%±0.34%),但无显著性差异(P>0.05)。由此得出结论:转基因体细胞核移植胚胎不宜进行多代克隆;胞质内注射法构建核移植胚胎,用32~64-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率高于用16-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率。     

治疗性克隆研究进展

核移植来源的胚胎干细胞 (ES) 细胞在动物疾病模型上的成功治疗作用以及核移植来源的患者特异的ES细胞研究进展有望将这一技术即治疗性克隆应用于人类疾病治疗.本文对治疗性克隆的研究进展、治疗性克隆研究中存在的问题以及治疗性克隆的应用前景作一综述和讨论.     

异种杂交及核移植

概括了异种杂交及异种核移植所涉及的内容及近年的研究结果。提出异种核移植中供体核与不同种类动物的受体胞质间的相容性或排斥性有一定差异,也提出了一些解决异种核移植胚胎妊娠的可能途径。     

体细胞基因打靶-核移植技术研究进展

转基因效率与外源基因表达水平低的现状一直是制约动物生物反应器研究与产业化的主要技术瓶颈。体细胞克隆动物的成功和胚胎干细胞基因打靶技术的逐步完善使得体细胞基因打靶与核移植技术的结合使用成为可能,这就为生产遗传修饰家畜提供了一种新的手段,为动物生物反应器的成功研制提供了新的技术途径。从体细胞基因打靶的载体设计、转染系统的建立、中靶细胞的筛选和鉴定以及培养体细胞寿命等方面阐述了体细胞基因打靶—核移植技术体系的最新研究进展,并对其在异种器官移植、建立动物疾病模型、提高家畜生长性能以及生产药用蛋白等各个领域中的应用前景作了展望 。     

核移植技术生产乳腺生物反应器的研究进展

乳腺生物反应器的研制带来了转基因制药业的兴起。但十几年来,显微注射技术一直是生产乳腺生物反应器的唯一实用手段,由于它本身固有的缺点,使得乳腺生物反应器未能有长足的进步。基因打靶与核移植相结合很可能成为生产乳腺生物反应器更有效的途径,它在外源基因定点整合,消除位点效应、降低生产成本、节省时间方面具有明显的优势。     

转人t-PA指形区缺失基因的山羊体细胞核移植及其继代核移植

为了探索转基因体细胞核经连续核移植后的发育潜力,以转人组织型纤溶酶原激活剂（t-PA）指形区缺失基因的山羊胎儿成纤维细胞为核供体, MII期的卵母细胞质为核受体,利用胞质内注射法构建原代核移胚胎(G0),并进行了原代核移植胚胎的继代核移植研究。比较原代和继代核移植胚胎在体外发育能力上的差异;在G1 、G2代核移植试验过程中,比较了供体胚胎细胞的发育阶段对核移植胚胎体外发育的影响。结果表明,原代核移植胚胎的卵裂率(76.45%±1.17%)与继代核移植胚胎的卵裂率(72.18%±1.97%,76.05%±2.38%,75.99%±2.84%)无显著性差异(P>0.05)。但原代核移植胚胎的桑葚胚率(47.20%±2.93%)、囊胚率(11.00%±1.42%)显著高于G₁、G₂、G₃代核核移植胚胎的桑葚胚率(34.99%±2.66%,28.23%±2.00%,23.34%±1.99%)、囊胚率(3.87%±0.67%,2.08%±1.66%,0);在G₁、G₂中,当用16-细胞期核移植胚胎作为核供体时的桑葚胚率(29.57%±1.53%, 24.43%±1.87%)、囊胚率(1.96%±1.31%, 2.01%±1.34%)低于用32～64-细胞时期的核移植胚胎的桑葚胚率(34.32%±1.31%, 29.76%±1.66%)、囊胚率(3.86%±1.03%, 3.48%±0.34%),但无显著性差异 (P>0.05)。由此得出结论：转基因体细胞核移植胚胎不宜进行多代克隆;胞质内注射法构建核移植胚胎,用32～64-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率高于用16-细胞期的胚胎作为核供体构建的核移植胚胎的体外发育率。     

生殖性克隆的类型及影响核移植效率的因素

生殖性克隆（Reproductive Cloning，RC）是指通过细胞增殖而不经历两性交配产生的遗传背景完全相同个体的生殖技术，它对优良种畜的扩繁和挽救濒危动物具有极大的应用价值。本文对生殖性克隆种类及其进展作一综述，并重点对影响核移植成功率的因素进行讨论。     

蟾蜍种间核移植胚胎发育早期LDH同工酶的表现

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳,对中华大蟾蜍(Bufo bufo比gargarizans)与花背蟾蜍(Bufo raddei)种间核移植胚胎发育早期六个不同阶段中全胚胎的乳酸脱氢酶(LDH)同工酶进行了分析。酶谱比较的结果表明:在正、反种间移核胚胎中,供体核LDH基因的活动开始表现于尾芽胚期;此前,杂种胚胎中LDH同工酶谱类型与受体一致。     

核移植与供体细胞

“多莉”羊的诞生是生物界的一个里程碑,它之所以引起如此大的轰动主要是因为它来源于培养的成年绵羊乳腺上皮细胞,这是人类第一次证明分化的体细胞可以被重编程后恢复全能性并最终分化发育成一个动物个体。这说明哺乳动物分化的体细胞核仍具有全套的遗传物质并能够被卵母细胞逆转恢复全能性。然而,关于多莉的供体细胞来源却一直是克隆领域的一个谜。由于体细胞克隆的效率非常低,而用于核移植的供体细胞悬液中往往含有多种类型的细胞,这使得我们很难确切地知道最终获得的克隆动物是来源于哪一种细胞。这种不确定性给我们研究核移植诱导体细胞重编程的机制带来了很大的困难,因此,对供体细胞的研究也是核移植研究领域的一个重要课题,这包括各种组织来源的体细胞是否均可以用于核移植,终末分化的体细胞是否能够用于核移植,组织干细胞是否更有利于体细胞重编程,供体细胞的分化状态是否与核移植的效率有关,死亡的体细胞是否也可以用于核移植等等。本文综述了核移植中与供体细胞相关的最新研究进展。     

核移植技术生产乳腺生物反应器的研究进展

乳腺生物反应器的研制带来了转基因制药业的兴起。但十几年来,显微注射技术一直是生产乳腺生物反应器的唯一实用手段,由于它本身固有的缺点,使得乳腺生物反应器未能有长足的进步。基因打靶与核移植相结合很可能成为生产乳腺生物反应器更有效的途径,它在外源基因定点整合,消除位点效应、降低生产成本、节省时间方面具有明显的优势。