囊胚形成的基因表达与调控(英文)

囊胚形成是胚胎早期发育过程中一个重要阶段 ,涉及几个重要的生理事件 ,即细胞融合 (compaction ,亦称致密化作用 )、囊胚腔出现、囊胚腔扩张及滋养层和内细胞团的分化。在细胞间连接蛋白的作用下 ,各种细胞间连接方式逐步建立起来 ,在合子型基因组表达调控下 ,促进了最终囊胚的形成。细胞间连接蛋白和细胞粘附相关蛋白参与组建各种细胞间连接 ,参与细胞融合、囊胚腔形成、滋养层分化和囊胚扩张等过程。通过顶部的紧密连接、侧部的缝隙连接和桥粒 ,建立起细胞的连接复合体。在人胚胎 8 细胞之前 ,卵裂球细胞界限明显 ,可能以中间连接方式相互作用 ;8 细胞期发生致密化作用 ,通过紧密连接将细胞分成顶部和基部 ,使得胚胎处于半封闭状态 ,促进胚胎内部积液 ,形成囊胚腔。细胞融合的同时也产生缝隙连接。桥粒最初出现在人胚胎达到 3 2 细胞阶段 ,桥粒连接参与囊胚腔形成以及在囊胚扩张时维持滋养层的稳定性。桥粒由一些跨膜粘蛋白组成 ,包括参与细胞内粘附的桥粒子和桥粒球以及一些细胞质内蛋白 (如desmoplakins,plakoglobin ,plakophilin) ,由细胞内蛋白质形成空斑结构并介导细胞角蛋白丝固定。对植入前牛胚胎的研究表明 ,只有DcII,DcIII和plako三种桥粒蛋白参与桥粒组建。在鼠囊胚中DcII的表达部位位于     

三疣梭子蟹胚胎发育早期的组织学研究

对三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus)胚胎发育早期（卵裂至原肠胚期）进行了组织学观察。结果发现：卵排至体外约５２h后开始卵裂,卵裂方式为表面卵裂,卵裂至２５６细胞时,胚胎发育进行了囊胚期。囊胚为实囊胚,囊胚后期,１６个排成例嗽叭形的预定内胚层细胞与聚在其附近的其他细胞一起内陷形成原肠。预定内胚层细胞脱离原肠后,进行１次切向分裂,形成卵黄细胞和内胚层细胞,与此同时,胚工细胞不断分裂,产生视叶原基和胸腹原基,不久,２个胞腹原基逐渐愈合形成胸腹突。随胚胎发育,在似桥细胞带上出现大颚原基、大触角原基,随后大大触角原基与视叶原基之间的腹中线上发生口凹,在小触角原基产生后,胚肥发育进入卵内无节幼体期。     

囊胚形成的基因表达与调控

囊胚形成是胚胎早期发育过程中一个重要阶段,涉及几个重要的生理事件,即细胞融合（compaction,亦称致密化作用）、囊胚腔出现、囊胚腔扩张及滋养层和内细胞团的分化。在细胞间连接蛋白的作用下,各种细胞间连接方式逐步建立起来,在合子型基因组表达调控下,促进了最终囊胚的形成。细胞间连接蛋白和细胞粘附相关蛋白参与组建各种细胞间连接,参与细胞融合、囊胚腔形成、滋养层分化和囊腔扩张等过程。通过顶部的紧密连接、侧部的缝隙连接和桥粒,建立起细胞的连接复合体。在人胚胎8－细胞之前,卵裂球细胞界限明显,可能从中间连接方式相互作用;8－细胞期发生致密化作用,通过紧密连接将细胞分成顶部和基部,使得胚胎处于半封闭状态,促进胚胎内部积液,形成囊胚腔。细胞融合的同时也产生缝隙连接。桥粒最初出现在人胚胎达到32－细胞阶段,桥粒连接参与囊胚腔形成以及在囊胚扩张时维持滋养层的稳定性。桥粒由一些跨膜粒蛋白组成,包括参与细胞内粘附的桥粒子和桥粒球以及一些细胞质内蛋白（如desmoplakins,plakoglobin,plakophilin),由细胞内蛋白质形成空斑结构并介导细胞角蛋白丝固定。对植入前牛胚胎的研究表明,只有DcII,DcIII和plako三种桥粒蛋白参与桥粒组建。在鼠囊胚中DcII的表达部位位于滋养外胚层,对于滋养层的形成具有重要的作用。在牛中,直到桑椹胚期可能才出现紧密连接方式。人胚胎发育至囊胚期时,可检测到角蛋白－18基因的活跃表达,作为细胞骨架蛋白的角蛋白－18参与桥粒位点的细胞与细胞间“识别”的建立。缝隙连接蛋白连接子（Connexin43,Cx43)对于维持细胞融合以及之后囊胚的形成是十分必要的。细胞融合和囊胚腔形成还需要一些介导细胞粘附和滋养层细胞分化的分子表达,如整合素家族中的E－钙调素、链接子（caknin)和ZQ（一种细胞质带状咬合紧密连接相关蛋白）。Na/K-ATP酶基因及细胞因子、生长因子等可促进Na^ 浓度梯度变化,使水分进入囊胚内部,形成囊胚腔,并维持囊腔腔扩张状态。调节发育和分化的基因参与胚胎的发育和内细胞团和滋养外胚层细胞的分化,调节胚胎由未分化状态向分化状态过渡。另外,某些细胞因子对内细胞团细胞增殖有影响。在小鼠胚胎培养基中,添加IGF和EGF有利于胚胎从透明带孵出,TGF－α和EGF在小鼠胚胎发育中能分别通过自泌作用和旁分泌作用囊胚腔的扩张膨大。许多基因参与囊胚的发育和分化,如Pem基因调节早期胚胎细胞分化,可调节鼠早期胚胎由未分化状态向分化状态过渡,Oct-4表达与未分化表型有关,在早期胚胎发育中起转录调节作用。植入前胚胎发育基因调节鼠胚植入前卵裂速度的快慢,以及胚胎预后生存能力。植入前因子PIF在受精后妇女的血清中就能检测出来,其特点和功能与囊胚形成的关系仍需进一步研究。Rex-1编码锌指蛋白,可能是一个转录调节因子,它参与滋养层发育以及精子发生,它是研究内细胞团早期细胞命运决定的有用标志物,对于维持胚胎干细胞的未分化状态和全能性有作用,当其表达显著降低时,内细胞团将分化成胚层。总之,多种蛋白、因子参与囊胚形成的表达调控。通过基因调控的研究,将有助于培养液的研制以及通过测定一些标志基因的表达筛选健康的胚胎。     

施氏獭蛤融合卯裂及其胚胎发育过程观察

对施氏獭蛤胚胎发育过程进行了观察,结果显示:(1)与其他双壳类相似,施氏獭蛤胚胎发育过程可以分为卵裂期、囊胚期、原肠期、担轮幼虫期和面盘幼虫期;(2)在卵裂阶段,施氏獭蛤的卵裂方式完全不同于其他动物;施氏獭蛤卵子发育到第一次成熟分裂前期(胚泡破裂前)即有受精能力,但卵子受精后未观察到极体排出的现象,而是有多核受精卵产生;在以后的卵裂过程中,受精卵没有进行其他动物的经裂或纬裂,而是以一种独特的、复杂的分裂方式--融合卵裂进行卵裂,即:二细胞、叫细胞、八细胞进行下一次卵裂之前,细胞核逐渐消失,分裂球逐渐融合成一个细胞,一段时间后在细胞中央逐渐出现数量加倍的细胞核,细胞核逐渐向外周移动,最后一次性地分裂出数量加倍的分裂球.     

小鼠2,4,8—细胞胚胎卵裂球体外培养的研究

以ＣＺＢ为基础培养液,培养小鼠２、４、８－细胞胚胎的卵裂球,研究葡萄糖、牛磺酸和胰岛素对１／２卵裂球体外发育的影响及１／４、１／８和２／８卵裂球的体外发育规律。２－细胞胚胎卵裂球在ＣＺＢ中和在添加牛磺酸的ＣＺＢ中培养,其囊胚发育率（分别为９２％、８９％）无显差异（Ｐ＞０．０５）。胰岛素在少量葡萄糖存在的情况下,不影响卵裂球的囊胚发育率;在无葡萄糖时,卵裂球的囊胚发育率（３８％）显降低。牛磺酸在     

林蛙卵细胞第一次分裂沟形成和回复时的扫描电镜观察

林蛙受精卵表面有三种细微结构:丘状突起、细丝和小颗粒。前者在所有卵的整个表面都出现,后两者只在一些卵的部分区域出现。卵裂开始时,原先在细胞表面的“黑色”老膜随分裂沟内陷,因为在陷入的分裂沟表面上能看到上述三种结构。卵裂继续进行,深陷的分裂沟表面出现较为光滑的“灰白色”新膜。将固定的裂球沿分裂沟掰开,在分裂沟内新膜和细胞质的交界处,以及老膜和细胞质的交界处可看到成堆的突起,它们可能是新膜的来源之一。受精卵经细胞松弛素B处理后,卵裂照常进行。当分裂沟的前端到达卵的背(灰色新月区)腹区时,背部分裂沟首先开始回复(出现白色斑块),新膜外翻;稍后或同时,动物极处亦出现外翻的新膜,最后是腹区外翻。这时卵表面出现“川”字形;背区的回复分裂沟端成“V”字形,腹区成“γ”形,说明受精卵的背腹区对细胞松弛素B的反应是不同的。当卵裂进行到背腹区之下时,上述区域性就难以看到了。     

激光显微照射金鱼受精卵对其胚胎发育的影响

2-细胞期胚胎经激光显微照射(功率为90毫瓦)其中一个卵裂球时能产生明显的损伤光斑,受照射的卵裂球立即停止发育。另一未受照射的卵裂球仍能正常卵裂直至孵化幼鱼,所获得的幼鱼在形态上与正常幼鱼相同。8-细胞或囊胚期胚胎经激光显微照射(功率为372毫瓦)时,则可在受照射的卵裂球上产生明显伤斑,并在照射部位溢出部分细胞内含物,绝大部分胚胎发育成不正常的胚体和各种畸形幼鱼。     

小鼠2-细胞胚胎单个卵裂球体外培养及其发育形成囊胚的玻璃化冷冻保存技术的研究

单个卵裂球分离和培养是生产同卵双胎或一卵多胎动物的一种有效方法。在羊和牛已经获得了来源于2-细胞和4-细胞期胚胎的单个卵裂球的活体后代;在兔也获得来源于4-细胞胚胎的单个卵裂球后代;在猪已获得8-细胞单个卵裂球的后代。但多数的研究者发现,小鼠单个卵裂球培养后的体外发育率、移植妊娠率和产仔率都很低。上述均为新鲜胚移植结果,至于分离后卵裂球发育成的囊胚再进行玻璃化冷冻保存尚未见报道。本实     

激光微束对哺乳动物早期胚胎选择性破坏后存活的研究

应用显微操作技术,证实哺乳动物早期胚胎至少在发育到8-细胞期时,每个卵裂球仍然是全能的,即还没有开始分化。近年来有Tarkowski等的卵裂球分离实验;Kelly的卵裂球重聚合实验以及最近Willadsen的羊胚卵裂球分离实验等。激光是一种比较新型的光源,主要产生单色的平行的相干辐射光束,具有相当人的能量密度。根据激光的特性已经把通过光学显微镜聚焦产生的激光微束来代替常规的显微外科技术。Daniel等曾使用激光显微照射技术选择性地破坏2-细胞兔胚的特定的卵裂球,证明这种操作不会影响另一未损伤卵裂球的继续分裂和发育。说明这一技术有助于克服显微操作所产生的机械损伤的缺点。     

胚胎发育中形态发生的机制

受精卵通过卵裂形成囊胚,在这过程中主要是卵裂球数量的增加。当胚胎进入原肠胚,细胞从未分化进人到分化为三个胚层。在这过程中,各种预定器官原基通过形态发生运动使各种原基的细胞达到其最终部位,同时胚胎的外形也随之发生变化,逐步形成该种动物所特有的形态特征。这种形成和建立新的形状和结构的细胞运动称为形态发生运动。这种细胞运     

用三维图象量测卵裂前蛙卵膜分子的三维运动

两栖类卵第一次卵裂前,缩时电影显示出卵表面有收缩波。由于卵的体积未变,在收缩时卵的高度必然增加。Sawai(1978)利用棱镜侧面摄取了蝾螈卵轮廓的高度变化,证实了卵裂前卵最高处的高度确有增加。但这一方法不能测知整个卵表面各处的高度变化,而且仅是二维的。在林蛙卵上,我们用荧光漂白恢复技术发现第一次卵裂前卵表面分子有规律性的流动,推测这是卵球的张弛。为了进一步     

林蛙卵收缩因子的进一步纯化(简报)

大家承认动物细胞的胞质分裂是由收缩环的微丝束收缩而引起的。那么微丝束又是在什么物质作用下诱发产生的呢?两栖类卵的第一次胞质分裂是单侧卵裂(unilateral cleavage),即先在动物极出现分裂沟,沟两端逐渐向下延     

小鼠受精卵、卵裂球和桑椹胚细胞无SP表型

SP(side population)表型的概念在干细胞研究中用来表示某些细胞具有的将进入细胞的荧光染料如Hoechst 33342排出细胞的特性, 这种表型的形成与ABCG2蛋白有关. 近年研究报告某些干细胞及某些前体细胞具有SP表型, 并提出SP表型可能是干细胞或前体细胞的筛选标志. 在本研究中通过分离了小鼠受精卵、2细胞期及8细胞期卵裂球、桑椹胚和囊胚并直接进行Hoechst 33342染色, 结果发现小鼠受精卵、卵裂球、桑椹胚细胞都不具有SP表型, 但是处于其分化下游的囊胚中的内细胞团细胞却具有明显的SP表型, 而同一囊胚中的滋养层细胞却不具有SP表型. 该结果表明来源于内细胞团的胚胎干细胞具有的SP表型是内在的, 与体外培养条件无关; 另一方面该结果也提示SP表型至少是多能干细胞所具有的独特表型之一, 但并不存在于更早期的全能干细胞. 当在培养液中加入ABCG2蛋白抑制剂后直接导致囊胚中的内细胞团细胞SP表型消失, 提示囊胚内细胞团细胞SP表型的形成与ABCG2蛋白具有密切相关性. 以上结果表明并不是所有的干细胞都具有SP表型, SP表型可能可以作为某些种类的干细胞, 如胚胎干细胞及某些成体组织干细胞的分选标志, 但并不具有普遍性.     

小鼠四倍体早期胚胎基因组甲基化模式

利用小鼠抗5-甲基胞嘧啶(5MeC)单克隆抗体检测了体外培养小鼠四倍体早期胚胎的基因组甲基化模式。结果表明: 利用电融合方法制备的小鼠四倍体胚胎在体外培养体系中经历细胞质融合、细胞核融合及细胞继续分裂发育直到囊胚期的过程, 在细胞质融合的时候胚胎卵裂球同体内体外培养二倍体胚胎一样, 呈现高度甲基化状态; 在细胞核开始融合的时候, 甲基化水平急速下降, 在细胞核完全融合的时候甲基化水平达到最低点; 随着胚胎继续分裂, 胚胎甲基化水平逐渐增加, 在桑葚胚期甲基化水平最高; 但是囊胚期四倍体胚胎内细胞团同滋养层细胞甲基化荧光信号没有差别, 这与体内体外培养二倍体囊胚内细胞团细胞甲基化荧光强度高于滋养层细胞甲基化荧光强度不同。因此, 小鼠体外培养四倍体胚胎的甲基化模式是不正常的, 这可能是四倍体小鼠难以发育到妊娠足月的原因之一。这是对小鼠四倍体早期胚胎基因组甲基化模式的首次报道。     

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。     

人体胚胎发育概况与新进展（二）：人胚早期发育

第1—8周是人胚早期发育阶段,又称胚期。在这个时期,受精卵经过分裂,增殖和分化,形成桑椹胚、胚泡,进而分化形成内、中、外三胚层,胚胎变成圆柱形及主要器官系统的雏形。另外,此期的胚胎发育对环境的影响十分敏感,在某些有害因素(如病毒、药物等)的作用下较易发生先天性畸形。第1周卵裂、胚泡形成与植入受精卵从输卵管向子宫方向的运行中,不断进行分裂、增殖的过程称为卵裂,卵裂产生的细胞称卵裂球。第一次卵裂是在受精后的30小时左右发生,以后每10几小时卵裂一次,第3天时形成一个由12—16个卵裂球构成的实心胚,称桑椹胚。桑椹胚继续细胞分裂并由     

通过显微注射法构建ES细胞(MESPU 13)嵌合小鼠

为了研究一个新建的小鼠胚胎干细胞系(ES细胞系)MESPU 13,我们将ES细胞显微注射到C57BL/6J小鼠的囊胚中构建嵌合鼠。在注射了2-9个ES细胞的136个囊胚中,127个囊胚(93%)经过3个小时的培养后重新出现囊胚腔。当把119个恢复的囊胚移植到假孕雌鼠的子宫内时,获得63只(52.9%)出生鼠。在59只存活到可以判断毛色阶段的小鼠中,有21只(35.6%)被判定为嵌合鼠。显示了该ES细胞系具有较高的嵌合能力。     

背瘤丽蚌胚胎发育的初步研究

用显微技术研究了背瘤丽蚌(Lamprotula leai)胚胎发育和钩介幼虫结构。结果表明,背瘤丽蚌卵为均黄卵,受精卵分布在雌蚌内、外鳃腔中进行胚胎发育;胚胎发育同步;胚胎发育过程包括受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠期、膜内钩介幼虫期和钩介幼虫期;卵裂为螺旋不等完全卵裂;未受精的成熟卵在鳃腔内退化;胚胎发育期与胚胎、外鳃和内鳃颜色相关;怀卵母蚌胚胎在外界环境变化时容易全部流产。分析认为背瘤丽蚌胚胎发育期的繁殖特征可指导人工苗种生产。     

人工授精平角涡虫早期胚胎和幼虫的扫描电镜观察

为探明平角涡虫(Planocera reticulata)胚胎发育规律,采用人工授精方法,获得不同发育阶段的无卵外胶膜胚胎,并运用扫描电镜技术,观察了受精卵早期胚胎发育和幼虫发育.结果表明,从第3次卵裂开始表现出螺旋式卵裂的特征.在囊胚时期和原肠时期在动物极顶端有几个卵裂球向内下陷形成一凹陷.浮游幼虫期的幼虫利用体表纤...     

牛血清白蛋白对小鼠原核期胚胎玻璃化冷冻的影响

以小鼠原核期胚胎为对象,以胚胎的存活率、卵裂率、囊胚率以及囊胚细胞数作为检测指标,在M2液的基础上添加8种浓度(0,2,4,8,16,32,64,96mg/mL)牛血清白蛋白(BSA)配置防冻液,探讨防冻液和玻璃化冷冻后对胚胎发育的影响。BSA防冻液对胚胎发育影响的实验结果表明,8个浓度组间以及与对照组间胚胎的卵裂率、囊胚率以及囊胚细胞数无显著差异(P>0.05),说明在防冻液中加入一定浓度的BSA对小鼠胚胎无毒性作用。防冻液经玻璃化冷冻后对胚胎发育影响的实验表明,8个浓度组间冷冻胚胎复苏后的存活率、卵裂率、囊胚率及囊胚细胞数无显著差异(P>0.05)。表明BSA在这种防冻液中没有明显的保护作用。从经济、实用、生物安全角度考虑,不支持在玻璃化防冻液中添加BSA。