利用微秒和微纳秒脉冲电场诱导细胞融合

[目的]以小鼠骨髓瘤(SP2/0)细胞作为实验材料,比较了SP2/0细胞在不同微秒(μs)脉冲和微纳秒(μs/ns)复合脉冲电融合的细胞存活率和融合率,并确定了最优的μs/ns复合脉冲电融合参数。[方法]将SP2/0细胞分别用Hoechst 33342和碘化丙啶(PI)进行染色,分别选取3组μs脉冲和3组μs/ns复合脉冲对染色后的SP2/0细胞进行电融合,通过荧光显微镜观察融合后细胞的存活率和融合率。[结果]对比不同μs和μs/ns复合脉冲电融合存活率和融合率结果得知,μs/ns复合脉冲比μs脉冲电融合效果更好,且电融合参数为2. 5 k V/cm、20μs、1次,10 k V/cm、200 ns、8次时存活率和融合效率相对最好,存活率和融合率分别为88. 5%±6. 2%和80. 1%±2. 6%。[结论]通过采用不同μs和μs/ns复合脉冲电融合比较了SP2/0细胞的存活率和融合效率,结果显示μs/ns复合脉冲电融合参数在2. 5 k V/cm、20μs、1次,10 k V/cm、200 ns、8次时,存活率比μs脉冲电融合提高6. 4%,融合率提高23. 3%,为利用μs/ns复合脉冲研究杂交瘤细胞电融合奠定了基础。     

巴马小型猪转基因克隆胚胎融合/激活条件的优化

本试验旨在建立一个适合于巴马小型猪转基因克隆胚胎生产的高效融合/激活体系,为生产足量的转基因克隆胚胎奠定基础。把h GFAP-Ds Red基因转入巴马小型猪肾脏成纤维细胞并以转基因细胞为供体核,构建重构胚胎,比较各组胚胎的发育能力,筛选出适合转基因克隆胚胎生产的融合/激活参数。试验结果表明,脉冲时程30μs、1次脉冲、场强1.5 k V/cm组,融合率、分裂率和囊胚率(87.32%,69.79%,21.74%)均显著(p0.05)高于1.0 k V/cm组(78.63%,45.07%,9.65%)和2.0 k V/cm(63.87%,36.72%,5.49%);脉冲时程30μs时,融合率和囊胚率(81.92%,19.56%)均显著(p0.05)高于20μs(69.19%,7.51%)和40μs(69.28%,6.51%);3次脉冲组的融合率、分裂率和囊胚率(63.32%,38.09%,5.49%)均显著(p0.05)低于1次脉冲(81.92%,63.40%,22.15%)和2次脉冲组(81.59%,67.46%,12.97%)。本实验室条件下,最适合于转基因克隆猪胚胎生产的融合/激活参数是1.5 k V/cm、30μs和1次脉冲。     

小鼠电激活孤雌胚胎早期体内外发育能力的比较

目的探讨小鼠电激活孤雌胚胎的早期体内、外发育能力。方法 利用不同电脉冲参数和激活液对小鼠卵母细胞进行活化,观察激活后的小鼠孤雌胚体外发育状况和移植后的发育能力。结果非电解质激活液优于电解质液,脉冲强度、脉冲宽度和脉冲次数3个参数各自处于某一范围内时,他们之间存在某种相关性,降低其中1个参数可通过升高另外2个参数得到补偿,经筛选较适宜的电脉冲参数为：1.0 kV/cm、40μs、2 p,或者1.5kV/cm、30/μs、2 p,分别为74.65%和71.19%,体外囊胚发育率分别为43.40%和47.62%。电激活孤雌胚体外发育时序比正常胚胎慢,但囊胚细胞数与对照组差异不显著。它们经胚胎移植后,其中的一部分能够着床,但着床率仅为3.6%,极显著低于对照组（67%,P〈0.01）。结论电刺激能够较好地模拟正常受精过程激活小鼠卵母细胞,但激活后的多数小鼠孤雌胚胎着床能力较低,不能够顺利着床。     

几种因素对电刺激诱导小鼠卵母细胞孤雌活化的影响

为了给小鼠体细胞核移植研究提供最佳的小鼠卵母细胞电激活条件 ,研究了影响电刺激诱导小鼠卵细胞孤雌活化的 4个因素 :脉冲强度、电融合液、操作液预处理及小鼠品系。发现 :(1)小鼠卵母细胞在 0 5～1 2 5kV/cm脉冲强度下 ,获得的活化率差异不显著 (71 4 3%～ 80 39% ,P >0 0 5 ) ,而在 1 5kV/cm的脉冲刺激下 ,活化率显著下降至 4 8 15 % (P <0 0 5 ) ,死亡率显著升高 (2 9 6 3% ,P <0 0 5 ) ;(2 )含有山梨醇的EFS1和含有甘露醇的EFS2对小鼠卵母细胞的活化效果相似 ,但前者较后者更易于操作 ,可以用EFS1取代EFS2运用于小鼠体细胞核移植研究中 ;(3)用核移植操作液预处理小鼠卵母细胞后 ,在 0 75kV/cm的脉冲强度下 ,与对照组无差异 ,而当脉冲强度升至 1 0kV/cm时 ,活化率显著降低 (46 6 7% ,P <0 0 5 ) ,而死亡率显著升高(30 0 0 % ,P <0 0 5 ) ;(4)昆明白小鼠和C5 7BL/ 6小鼠卵母细胞在 0 75～ 1 0kV/cm场强下 ,活化率无差异。     

牛卵母细胞孤雌激活及马-牛异质克隆胚构建

首先用不同的激活剂孤雌激活体外成熟培养的牛卵母细胞,经试验获得:离子霉素、A23187和7%乙醇联合6-DMAP可有效地激活牛卵母细胞,并支持其发育到囊胚,但离子霉素激活效率显著优于其他两种(P<0.05);以10?S SOFaa 颗粒细胞为发育体系培养激活的成熟牛卵母细胞可得到较高的卵裂率和囊胚率(72.30%,14.91%)。其次,通过体外培养成年马皮肤成纤维细胞,将获得的成纤维细胞经血清饥饿培养后,作为核供体移入去核牛卵母细胞透明带下,电融合后,能得到融合的马牛重构胚,在交流电脉冲起始电压20V,持续时间10s,频率0.2MHz,结束电压15V,2次脉冲和融合间隔为0.125s的条件下,当融合电压为2.0kV/cm,脉冲时程为40μs时,重组胚的融合率和卵裂率最高(52.27%,71.74%)。     

遗传背景对小鼠四倍体胚胎发育的影响

不同遗传背景的小鼠2-细胞期胚胎经过电融合后,胚胎的融合效率和四倍体胚胎的发育能力存在着一定的差异。本试验采用C57(C57×C57)、ICR(ICR×ICR)、BALB/c(BALB/c×BALB/c)、B6D2F2(B6D2F1×B6D2F1)、B6C3D2F2(B6C3F1×B6D2F1)品系的二倍体2-细胞期胚胎在相同的条件下经过电融合处理,结果表明:小鼠四倍体胚胎的获得效率受小鼠遗传背景的影响,远交系小鼠胚胎B6D2F2和B6C3D2F2的融合率显著高于近交系C57,ICR和BALB/c(P<0.05);四倍体胚胎在体外的发育情况也受其遗传背景的影响,在桑椹胚发育率和囊胚发育率上B6D2F2和B6C3D2F2品系的四倍体胚胎都显著高于C57和BALB/c品系的四倍体胚胎(P<0.05);杂合和纯系遗传背景的小鼠四倍体胚胎囊胚细胞数目相比具有显著差异(P<0.05或P<0.01);不同遗传背景的小鼠四倍体胚胎着床率间不存在显著差异(P>0.05);杂合背景的小鼠四倍体胚胎得到5只发育至13.5dpc(dayspostcoitum,dpc)的胎儿,纯合背景的小鼠四倍体胚胎得到0只发育至11dpc的胎儿。     

电穿孔介导小干扰RNA高效转染小鼠附植前胚胎

使用Cy3标记的阴性对照小干扰RNA(siRNA)转染小鼠附植前胚胎,建立向小鼠附植前胚胎导入siRNA的电穿孔方法。通过控制透明带弱化程度、电压、脉冲时间和脉冲次数等条件,采用不同参数组合并结合使用不同介质作为电转缓冲液将Cy3标记的阴性对照siRNA转染小鼠附植前胚胎。在荧光倒置显微镜下,观察胚胎的存活率、siRNA转染率以及阳性转染存活胚胎的囊胚发育率。结果显示小鼠附植前胚胎在使用台氏液消化胚胎透明带10 s后,以opti-MEM作为电转缓冲液,电穿孔参数设置为30 V,1 ms,3次的条件下取得最佳转染效果。总之,电穿孔方法可实现siRNA简便、高效地转染小鼠附植前胚胎。     

PGE2、PGF2α和Iloprost对小鼠2-细胞胚胎体外发育的影响

目的研究PGE2、PGF2。以及Hoprost（PGl2的稳定类似物）对小鼠2-细胞胚胎体外发育的影响。方法在含0．5％BSA的mCZB液中分别添加0、10^-4、10^-5和10^-6mol／L的PGE2,0、10^-4、10^-5和10^-6mol／L PGF2α以及0、1×10^-6、2×10^-6和4×10^-6mol/L Iloprost,观察小鼠2-细胞胚胎的体外发育,同时利用H33342染色进行囊胚和孵化囊胚的细胞核计数。结果添加PGE2、PGF2α以及Iloprost的各处理组2-细胞胚胎体外培养的囊胚率和孵化率均显著低于对照组（P〈0．05）,但各处理组与对照组之间在囊胚或孵化胚胎的细胞数上差异不显著（P〉0．05）。结论培养液中添加这三种前列腺素均不利于小鼠2-细胞胚胎的体外发育,但不影响囊胚或孵化胚胎的细胞数。     

小鼠-牛体细胞种间核移植

本文探讨了小鼠-牛异质胚构建的简便方法及小鼠体细胞核在牛卵母细胞中重新编程的可能性。以牛的卵母细胞为细胞质供体,用去除透明带及徒手切割的方法去核,设定电压1.5 KV/cm,脉冲时间40μsec,与小鼠皮肤成纤维细胞进行电融合的融合率为67.44%,卵裂率为30.23%。融合细胞经离子酶素-6-DMAP激活,用微滴内压制做窝的方法培养小鼠皮肤成纤维细胞异质胚,异质胚的最终发育阶段为8细胞期。结果表明,去透明带牛卵母细胞经切割法去核,可用于小鼠异质胚构建;微滴内做窝的体外培养方法可避免无透明带胚胎的聚合。     

微电极芯片系统中酵母细胞电穿孔的实验研究

采用自主研制的微电极芯片系统,研究电脉冲参数及Ca2+对酵母细胞穿孔率的影响.发现酵母细胞穿孔率随着脉冲电压、脉冲持续时间、脉冲个数的增大而升高,且电穿孔具有累积效应,在脉冲电压40 V、脉冲持续时间10 μs、脉冲个数8个的条件下,穿孔率达到83%.此外,研究了钙离子对酵母细胞穿孔率的影响,一定浓度的Ca2+能提高酵母细胞穿孔率,当Ca2+浓度为0.1 mmol/L时,穿孔率可达到89%;Ca2+浓度过高会降低酵母细胞的穿孔率甚至会抑制穿孔的发生,并从机理方面对其进行了初步探讨,为进一步研究电穿孔机制提供有益参考.     

第二极体数目与受精结局及胚胎发育潜能的相关性

目的 探讨第二极体数目与卵母细胞受精结局和胚胎发育潜能之间的关系.方法 根据受精后5 h内卵母细胞极体数目的 不同分为1个极体组（1PB组）、2个极体组（2PB组）、3个极体组（3PB组）和4个以上极体组（≥4PB组）.分别统计各组的正常/异常受精率（2PN率,1PN和3PN率）、优质胚胎率（优胚率）、移植胚胎所占比例以及相应着床率.采用χ2检验对数据进行统计学处理.结果 ① 2PB组的2PN率显著高于其它组,而异常受精率显著低于其它组;随着第二极体数目的 增加,异常受精比例逐渐增加;② 2PB组和3PB组的胚胎着床率显著高于1PB组,以2PB组为最;③ 2PB组和3PB组用于移植的胚胎比例无显著差异.结论① 短时受精后显示有两个极体的卵母细胞其受精结局和发育潜能优于其它极体数目的 胚胎;② 随着第二极体数目的 增加,异常受精比例逐渐增加,可能与卵母细胞减数分裂或基因调控异常有关;③ 1PB组的总受精率高达48.9 %.因此,短时受精后对于仅显示一个极体的卵母细胞需要延长观察时间,谨慎确定受精与否,以防止过度早补救ICSI;④ 1PB组的着床率显著低于2PB组,也不建议首选用于移植.     

中华鲟胚胎的耗氧率

应用密闭定容装置 ,对中华鲟胚胎耗氧率进行了研究。结果对尾部接近心脏时期胚胎 ,在不同水温条件下耗氧率测定表明 ,随水温的升高胚胎耗氧率有上升的趋势。在 1 4℃时 ,耗氧率为 0 69mg 1 0 0eggs·min ;而 2 6℃时 ,耗氧率为 1 63mg 1 0 0eggs·min。中华鲟胚胎耗氧率随发育的进程而增大 ,在水源pH为 6 4、水温为 1 9℃条件下 ,受精卵的耗氧率为 0 2 8mg 1 0 0eggs·min ,而到胚胎心脏形成、搏动期开始耗氧率显著升高 ,为 0 87mg 1 0 0eggs·min,到胚体滚动、出膜期时又是一个高峰期 ,为 1 5 4mg 1 0 0eggs·min。     

不同冷冻保护剂对早期卵裂期小鼠胚胎冷冻后成活率和发育的影响

为了评价利用不同冷冻保护剂冷冻早期卵裂期胚胎的效果,用小鼠为实验动物,采用慢速冷冻、快速融解的冷冻技术,比较丙二醇、二甲基亚砜和甘油作冷冻保护剂对小鼠2-细胞、4-细胞、8-细胞胚胎冷冻后胚胎存活率和囊胚形成率的影响。发现以丙二醇和蔗糖为冷冻保护剂冷冻4-细胞、8-细胞胚胎,解冻后胚胎成活率和囊胚形成率显著高于以二甲基亚砜或甘油为冷冻保护剂。结果表明,丙二醇是一种冷冻早期卵裂期小鼠胚胎有效的冷冻保护剂。     

玉米胚发育过程中脱水耐性的变化

对离体玉米胚脱水耐性的变化以及不同脱水速率对其脱水耐性的影响进行了研究。授粉后16d的玉米胚能耐轻微脱水,含水量从1.45降低到0.28gH2Og-1DW时胚的萌发率为100%,但含水量低于0.1gH2Og-1DW时胚死亡。胚的脱水耐性随着发育逐渐加强,表现为电解质渗漏速率逐渐降低,萌发率和幼苗干重逐渐增加。授粉后20d胚内超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;授粉后24d,这些酶的活性与授粉后20d的正好相反。脂质过氧化产物丙二醛(MDA)在种子发育过程中呈下降趋势。不同脱水速率明显地影响胚的脱水耐性:在慢速脱水到含水量0.1~0.18gH2Og-1DW时,胚的萌发率和幼苗干重比快速脱水高,电解质渗漏速率比快速脱水低;在快速脱水条件下胚中的SOD、APX活性和MDA含量也比慢速脱水高;CAT活性的变化不明显。     

不同取卵时间对兔ICSI胚胎体外发育的影响

目的探讨不同取卵时间对兔ICSI胚胎体外发育的影响。方法采用Piezo操作系统对实验兔进行辅助体外受精。结果hCG注射后14、16、18h取卵,ICSI后的受精率分别为82.2％、75.9％和0.0％,对受精卵进行体外发育培养,桑椹胚的发育率分别为72.9％、70.0％、0.0％,囊胚的发育率分别为62.2％、53.3％、0.0％。14h和16h之间受精率、桑椹胚率、囊胚率差异不显著（P〉0.05）,但是14h采卵比16h要好;18h和14h、16h之间差异显著（P〈0.05）。结论不同取卵时间影响实验兔的ICSI体外受精率及胚胎的体外发育率,hCG注射后14h取卵最有利于兔ICSI胚胎的发育。     

Cryopreservation of Human Embryos

Cryopreservation of human embryos from the 2-cell stage up to the morula stage is a safe procedure which has been carried out for the last 25 years. Experience with blastocyst cryopreservation is still limited and pregnancy rates after the use of frozen, thawed blastocysts vary extremely. Vitrification has improved the success of embryo cryopreservation. However, this technique cannot yet be considered as a routine procedure. Despite all of the advantages for infertile couples, cryopreservation of human embryos creates severe ethical problems, because of surplus frozen embryos which either have to be destroyed or perhaps used for research. Embryo adoption may provide a solution to solve imminent medical, ethical and social problems.     

Eugenic Selection Benefits Embryos

The primary question to be addressed here is whether pre‐implantation genetic diagnosis (PGD), used for both negative and positive trait selection, benefits potential supernumerary embryos. The phrase ‘potential supernumerary embryos’ is used to indicate that PGD is typically performed on a set of embryos, only some of which will be implanted. Prior to any testing, each embryo in the set is potentially supernumerary in the sense that it may not be selected for implantation. Those embryos that are not selected, and hence destroyed or frozen, are ‘actually supernumerary’. The argument to be advanced is hypothetical: If embryos may be said to benefit or be harmed by our actions, then PGD used to select for an embryo or embryos with the highest expected Wellbeing benefits potential supernumerary embryos. The argument shows that the ‘non‐identity’ problem is not sufficient to show that eugenic selection does not benefit supernumerary embryos.     

中华绒螯蟹不同发育时期胚胎及流产胚胎的同工酶变化

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对中华绒螯蟹(Erlocheir sinensis)不同发育时期胚胎及流产胚胎的6种同工酶(乳酸脱氢酶、醇脱氢酶、苹果酸脱氢酶、酯酶、淀粉酶和过氧化物酶)进行了研究。结果表明,不同发育时期胚胎的乳酸脱氢酶、醇脱氢酶、苹果酸脱氢酶、酯酶及淀粉酶酶谱表现出一定差异。受精卵中未检测到乳酸脱氢酶同工酶活性,卵裂期和囊胚期出现4条酶带,无节幼体及溞状幼体期只有2条酶带;醇脱氢酶同工酶在中华绒螯蟹胚胎发育的各阶段均有表达,但表达的酶带数和活性有区别;在受精卵和溞状幼体期无苹果酸脱氢酶酶带显示,卵裂期酶带数最多,酶活性相对也最强,以后随着发育的进行,酶带数和酶活性都有减弱的现象;酯酶同工酶的变化较为复杂,特别是囊胚期,酯酶酶带突然全部消失;淀粉酶有两种类型：α-淀粉酶和R-淀粉酶。从受精卵发育到幼体其酶带数不增反减。不同发育阶段均检测不到过氧化物酶的活性。第二次抱卵胚胎的酶活性和酶带数低于或有别于第一次抱卵的卵裂期胚胎。流产胚胎中醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、淀粉酶与第一次抱卵胚胎不同发育时期的酶谱相比略有变化,而苹果酸脱氢酶、酯酶酶带数迅速减少。