垂体浸出液诱发蟾蜍卵球成熟的实验分析

冬眠蟾蜍的长足卵母细胞,只需要与垂体促性腺激素作短暂的接触,在其细胞核尚未破裂以前,转入生理水培养,即可恢复成熟分裂,由第一次成熟分裂前期,发育到第二次成熟分裂中期。在垂体浸出液作用下,有核或去核的卵母细胞的细胞质中,都会出现促成熟的活性物质(MPF)。含有这种促成熟因子的微量卵质,一旦注入未经激素处理的卵球,即能诱发后者正常成熟。可是,在同一激素的作用下,卵母细胞细胞核(胚泡)的内含物,却不能诱发未经激素处理的卵球胚泡破裂,继续进行成熟分裂。卵母细胞的细胞质,既然可以不依赖于其细胞核的存在而形成促成熟的活性物质,而蛋白质合成的抑制剂又能妨障此活性物质的产生,这说明,激素导致卵母细胞胚泡破裂和继续减数分裂,所涉及的主要是翻译水平上的蛋白质合成问题。激素对卵母细胞细胞核的作用是间接的,是通过细胞质的活动予以调控的。     

哺乳动物卵母细胞生发泡移植

生发泡(GV)移植是指将GV期卵母细胞的GV移入到去核的受体细胞(GV期卵母细胞、MII期卵母细胞或受精卵)透明带下,经融合形成一个重组卵的过程。GV移植对研究卵母细胞的细胞周期调控、成熟及受精时细胞核与细胞质之间的相互作用非常重要,可用于研究卵母细胞减数分裂异常和与年龄相关变化之间的关系及细胞质衰老与卵母细胞非整倍性之间的关系。现简要介绍了GV移植的基本程序,GV核体与胞质体的融合,重组卵的培养条件,重组卵成熟后的受精、人工激活和胚胎发育能力以及GV移植的意义。     

SIRT1功能及其对卵泡发育和卵母细胞成熟的调控作用 *

沉默信息调节因子1(silent information regulator1, SIRT1)是NAD⁺ 依赖的去乙酰化酶,通过使底物发生去乙酰化而参与细胞众多生理功能的调节,在糖脂代谢、衰老、细胞凋亡、氧化应激等过程中发挥了重要作用。另外,众多研究表明,SIRT1是调控动物卵巢老化、卵泡发育和卵母细胞成熟的重要因子,SIRT1 表达下降或活性改变将导致卵母细胞老化,降低动物的繁殖力。为了充分理解SIRT1功能,并通过调控SIRT1活性而延缓卵巢和卵母细胞老化,从而提高动物繁殖力,简述了SIRT1的激活及其参与细胞内调控的生物过程,并从能量代谢、抗氧化胁迫、染色质重塑的角度讨论了SIRT1的主要功能,重点阐述了SIRT1对动物卵泡发育和卵母细胞成熟的调控作用。     

牛卵母细胞体外成熟的研究

牛卵母细胞的成熟过程中,包括细胞膜、细胞质、细胞核的成熟。其中细胞质的成熟最为复杂。线粒体、皮质颗粒数量的变化和位移,脂滴类型的变化和形态改变,空泡形态学的变化等是鉴别卵母细胞幼稚、成熟和老化的重要特征。透明带随着培养而外侧疏松,内侧致密,母卵细胞膜上伸出的微绒毛为膨大泡状和细长毛状两种。在培养１４小时后颗粒细胞与透明带脱离联系。根据综合指标判定,１８小时这前为成熟生长期,１８￣２６小时为成熟期,     

年轻与老龄小鼠未成熟卵母细胞之间的生发泡移植

为研究不同年龄来源的细胞质或细胞核对卵母细胞成熟、钙振荡及核型的影响,在6~8周龄(6W)小鼠与9月龄(9M)和12月龄(12M)小鼠卵母细胞之间进行了生发泡(GV)互换。通过显微操作和电融合获得了5组重组卵母细胞。重组卵母细胞和对照卵母细胞经Sr2 诱导后呈现相似的钙震荡模式。6WGV-6W胞质体组、6WGV-9M胞质体组和6WGV-12M胞质体组成熟卵母细胞染色单体提早分离的比率与6~8周龄对照组比较无差异(P>0.05),但显著低于12月龄对照组(P<0.01)。而9MGV-6W胞质体组和12MGV-6W胞质体组成熟卵母细胞染色单体提早分离的比率则明显增加。这些结果表明由年轻与老龄小鼠之间GV互换所重组的卵母细胞能够正常成熟和产生钙震荡,与衰老相关的减数分裂异常似乎归因于细胞核或染色体而不是细胞质。     

哺乳动物卵母细胞不对称分裂的研究进展

哺乳动物卵母细胞成熟过程需要进行两次连续的不对称分裂,最终形成体积差异巨大的子细胞：大体积的卵母细胞和两种体积较小的极体。不对称分裂现象是哺乳动物卵母细胞减数分裂的典型特征,不对称分裂后的卵母细胞是高度极化的细胞。精卵结合后,细胞重新恢复了对称分裂,但是在卵母细胞减数分裂过程中形成的极性特征却得以保留并影响早期胚胎的极性。本文对近年来在哺乳动物卵母细胞不对称分裂方面的相关研究展开综述,从细胞质不对称分裂和细胞核不对称分裂两个方面对染色体、细胞骨架在哺乳动物卵母细胞不对称分裂中的作用、细胞器在哺乳动物卵母细胞成熟过程中的重组分配、染色体非随机分离等过程进行介绍,旨在从细胞和分子水平阐述哺乳动物卵母细胞不对称分裂的主要机制。     

线粒体与卵母细胞发育

卵子发育、成熟是一个复杂的过程, 细胞核成熟和细胞质成熟过程必须同步化, 才能保证卵子的正常受精和进一步的发育。作为细胞质内最重要的细胞器, 线粒体在卵子成熟过程中的分布的变化、氧化磷酸化产生ATP的能力以及线粒体ＤＮＡ的含量和拷贝数或转录水平对卵母细胞发育成熟有着重要的影响。因此, 对卵子成熟过程中线粒体的分布和功能状况及线粒体DNA的研究, 有利于进一步了解生殖生理, 并为解决辅助生殖技术中及克隆胚胎技术所面临的困难提供新的思路。     

Gas6在猪卵母细胞及早期胚胎中表达模式与功能的初步研究

该研究通过免疫组化和QRT-PCR等方法系统分析了Gas6（growth arrest-special gene 6）基因在猪卵泡发生及早期胚胎发育过程中的表达规律,并提出了一种改良猪卵母细胞体外成熟系统的方法。研究结果显示,Gas6基因表达于猪卵巢中的卵母细胞细胞核及其周围的卵丘细胞,在卵母细胞体外成熟及早期胚胎发育过程中始终有表达,且在囊胚中表达最高。Gas6 mRNA在卵母细胞成熟过程中始终存在,但在孤雌激活后迅速消失,直到发育到囊胚时再次出现。在猪卵母细胞体外培养系统中添加不同浓度的Gas6重组蛋白培养卵母细胞,发现添加Gas6重组蛋白对卵母细胞的极体率无显著影响;但是当添加浓度为100 ng/mL时,培养的卵母细胞孤雌激活后分裂率、囊胚率及囊胚细胞数都显著增高。Gas6可能是通过改善卵母细胞细胞质的成熟质量提高卵母细胞的发育潜能,从而获得了更多、更好的胚胎。     

母源物质对重编程作用研究进展

卵母细胞发生过程中会积累大量的物质,即所谓的母源物质(maternal materials),自然状态下,这些母源物质对受精以及之后的发育具有重要的生物学功能。雌雄配子融合后,精子核与卵母细胞中单倍体染色体组均会发生剧烈的表观遗传修饰变化,这个过程也同样发生在体细胞核移植到卵母细胞质之后,这种变化被称之为重编程。重编程奠定了新个体发生发育全部程序的基础,因此是一个备受重视的生物学过程。重编程包括DNA去甲基化、染色质重塑和组蛋白修饰等。受精后,卵母细胞与精子的基因组均会在一定时间和空间范围内经历相应的重编程过程,清除各自基因组在配子形成中保留的表观遗传学修饰,调控基因表达并形成正常发育的全能性胚胎。受精后,卵母细胞成熟中积累的多种母源物质聚集在雄原核周围,调控其基因组的重编程。体细胞核移植胚胎中供体细胞核注到去核卵母细胞后也将在卵母细胞中蛋白质、mRNA、酶类等母源物质的作用下进行重编程。现总结了母源物质对雄原核及供体细胞核重编程作用的研究进展,并探讨了母源物质作用的可能机制。     

小鼠卵母细胞体外成熟及受精过程中细胞核的时空变化规律

用电镜方法研究小鼠卵母细胞的发育及受精虽然已有很多报道,但大多数是有关细胞质、尤其是皮质颗粒、高尔基复合体及线粒体的形态及分布变化的。从卵母细胞体外成熟培养、第一次减数分裂恢复到受精后第二次减数分裂完成,细胞核经历了复杂的变化,有关的系统研究却很少。本实验详细地研究了小鼠卵母细胞体外成熟及受精过程中两性生殖细胞内细胞核的时空变化规律。从卵巢中采集生发泡（ＧＶ）期卵母细胞,进行体外成熟培养,经超排获得的成熟卵母细胞去卵丘和透明带后,用于体外受精。于体外成熟培养及受精后的不同时间,用光镜及电镜方法观察细胞核变化及极体排放。结果表明,尽管大多数卵母细胞在体外培养２至４小时生发泡破裂（ＧＶＢＤ）,但有１３．６％在培养８小时后仍处于ＧＶ期（图１）。电镜观察揭示,不发生ＧＶＢＤ的卵母细胞核的核仁由颗粒性纤维成分、空泡及纤维中心组成。有时核仁表面有空泡。只有核仁完全致密化、核仁周围有核仁相随染色质分布时,卵母细胞才获得恢复减数分裂的能力。ＧＶＢＤ发生时,随着核仁相随染色质向核膜侧扩散迁移,核仁越来越小;与此同时,核膜打折,染色质团块中央出现电子致密的芯。核仁的消失早于核膜的破裂,提示核仁成分可能参与核膜打折及破裂,体外培     

孕酮诱发蟾蜍卵母细胞成熟作用部位的探讨

冬眠蟾蜍长足卵母胞胞,经手工剥除其卵巢膜、滤泡膜、透明带和质膜,包埋在琼脂块里,孕酮作用3小时(18±1℃)后,该细胞质团块中出现促成熟活性物质(MPF);将含有此MPF的微量卵质(约50毫微升),注入未经激素处理的卵球,能诱发后者恢复减数分裂,胚泡破裂,排出第一极体,正常抵达第二次成熟分裂中期。如果在去除上述卵外和卵表膜层结构的同时,剔除其细胞核(胚泡),然后包裹在琼脂中,经孕酮处理3小时左右,照样能够诱发产生促成熟活性物质;微量细胞质的转移,照样能使未经激素处理的受体卵正常成熟。随着供体卵质块与孕酮接触时间的延长,其诱发受体卵成熟的百分率逐渐增高。孕酮处理后9小时的供体卵质块,几乎全部能使受体卵正常成熟。上述结果表明,在本实验处理的条件下,孕酮诱发中华大蟾蜍卵母细胞形成促成熟活性物质的过程,既不依赖于卵表透明带与质膜,也不依赖于细胞核,而是细胞质自身活动的结果;显然,孕酮诱发蟾蜍卵母细胞成熟的初始作用部位是在细胞质。     

黑脊倒刺鲃卵子发生中生殖质的产生

采用光学和电子显微镜对黑脊倒刺的卵原细胞和各期卵母细胞中生殖质的形成过程进行观察。仅在卵原细胞和Ⅱ时相卵中观察到了生殖质的产生过程 ,在Ⅲ、Ⅳ时相卵中未观察到生殖质的产生过程。生殖质来源于核仁。它从细胞核中释放出来 ,进入细胞质。卵原细胞和卵母细胞产生生殖质的方式不同。在卵原细胞的生殖质形成过程中 ,生殖质的前体物质先移到核膜内侧 ,核膜解体 ,形成囊泡 ,随后 ,在生殖质前体物质所在处的内侧重新形成核膜 ,这样 ,细胞核表面就形成一个凹陷 ,生殖质前体物质位于核表面的凹陷之中 ,就这样被隔离于细胞核之外而进入细胞质中 ,成为生殖质。生殖质形成后 ,在细胞质中与线粒体相结合。生殖质的这种形成方式与精原细胞中拟染色体的形成方式相似。而在卵母细胞的生殖质形成过程中 ,生殖质的前体物质移到核膜内侧之后 ,核膜并无囊泡化 ,核孔明显 ,生殖质的前体物质通过核孔离开细胞核 ,位于细胞核表面 ,形成生殖质。生殖质产生之后也与线粒体结合。以后 ,生殖质连同线粒体离开细胞核。生殖质最终与线粒体分离 ,分散于细胞质中。在Ⅲ时相卵中 ,生殖质细小 ;在Ⅳ时相卵中 ,几乎见不到生殖质     

不同年龄昆明白小鼠卵母细胞的生发泡互换

为探讨卵母细胞减数分裂异常及其与年龄相关变化之间的关系,对不同年龄段昆明白小鼠卵母细胞进行了生发泡(GV)移植研究。应用显微操作和电融合技术,将6~8周龄小鼠GV期卵母细胞分别与6月龄9、月龄和12月龄小鼠GV期卵母细胞进行GV互换,所形成的6种GV-胞质体复合体的融合率(89.7%~95.6%)和6种重组卵母细胞的成熟率(83.5%~88.2%)并不因小鼠年龄的改变而有所变化。成熟的6种重组卵母细胞经体外受精后,形成原核期胚和2-细胞期胚的比率(分别为80.0%~87.3%和42.7%~50.9%)并不因不同年龄小鼠卵母细胞GV互换所带来的细胞质或细胞核的改变而受到影响。     

细角螺卵子发生的细胞学和超微结构的研究

利用组织切片和透射电镜观察细角螺卵细胞发育的显微和超微结构,结果表明:细角螺卵原细胞期细胞核体积较大,呈椭圆形,核膜明显且有不规则的凹陷,细胞质内出现大量的线粒体和高尔基体.根据卵黄颗粒物的多少和大小可将卵母细胞分为前、中、后三个时期:前期卵母细胞细胞核内染色质浓缩,核仁可见,并出现核周间隙;中期卵母细胞内细胞核移向细胞的一端,核内染色质仍呈高电子密度状态,核仁不明显或消失;后期卵母细胞内的细胞核受挤压形状变得不规则,细胞质内可见少量的线粒体,大量的卵黄颗粒聚集在细胞质中并融合成很大的卵黄球.成熟期卵母细胞卵黄物质多且有较大的脂滴.     

卵丘在卵母细胞成熟中的作用

卵丘是指在卵母细胞外周并与之进行代谢联系的颗粒细胞群;卵丘对于卵母细胞成熟有极其重要的作用。主要表现在卵丘参与维持卵母细胞减数分裂阻滞,诱导卵母细胞减数分裂恢复、支持卵母细胞细胞质的成熟。卵丘形态和卵丘扩展影响卵母细胞成熟。了解卵丘在卵母细胞成熟中的作用有助于帮助人们进一步揭示哺乳动物卵母细胞成熟的机制。     

灵长类卵母细胞体外发育潜能的调控

灵长类卵母细胞细胞质成熟调控研究较为滞后,使得体外成熟的灵长类卵母细胞的胚胎发育潜能十发低下。提高其潜能对治疗人类不育症有重要的应用价值,并可推动灵长类胚胎发育的研究。基于猕猴卵母细胞质成熟调控研究,讨论了无血清成熟培养基中雌激素和孕激素、能量物质、氨基酸对卵母细胞质成熟的影响,以及动物年龄和生殖周期与发育潜能的关系。从分子水平进一步解释这些因素的作用,阐明卵母细胞质成熟的机理将是今后工作的方向。     

胞内膜层系统参与孕酮诱发卵母细胞成熟的启动调控

在两栖类,孕酮诱导的cAMP水平下降既是卵球成熟的早期必要变化之一,同时对成熟启动来说又是充分的条件。cAMP水平下降是中华大蟾蜍卵母细胞成熟启动信号,但其卵质是否能产生MPF,还有赖于其它因子的存在。孕酮的受体不但存在于两栖类卵母细胞的质膜上,在细胞质内同样存在。卵母细胞的质膜不是孕酮诱发成熟的唯一作用位点。中华大蟾蜍卵母细胞的质膜和细胞质中的膜层上都有腺苷酸环化酶活性存在。孕酮不但??能通过抑制质膜上的,而且还能抑制细胞质中膜层上的腺苷酸环化酶活性,降低细胞内cAMP水平,诱发卵母细胞成熟。     

Hira基因产物在银鲫和彩鲫卵子发生过程中的动态变化

为进一步研究Hira基因在卵子发生和雌核发育过程中的作用,通过原位杂交和免疫荧光定位的方法检测了Hira mRNA和蛋白质在雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫卵子发生过程中的动态变化。结果表明,银鲫和彩鲫卵子发生过程中Hira基因转录产物的变化基本一致,在Ⅰ期卵母细胞的细胞核中大量表达,至Ⅱ期卵母细胞时转至细胞质中均匀分布,在Ⅲ期卵母细胞中,杂交信号逐渐移向细胞的周边,到Ⅳ期时随着卵黄物质大量积累,杂交信号几乎不见。HIRA蛋白在银鲫和彩鲫卵子发生过程中的变化略有差别。HIRA蛋白在银鲫Ⅰ期卵母细胞中没有表达,在Ⅱ期卵母细胞的细胞质中有弱表达,在Ⅲ期早期卵母细胞的周边有强烈表达;而在彩鲫Ⅰ期卵母细胞中就有HIRA蛋白的弱表达,至Ⅱ期时HIRA蛋白在细胞质中大量表达,Ⅲ期早期卵母细胞的细胞质中有弱表达。在银鲫和彩鲫Ⅲ期末和Ⅳ期卵母细胞中都很难观察到荧光信号。Hira mRNA和蛋白质在银鲫和彩鲫早期卵母细胞中有较强表达,且在银鲫和彩鲫卵子发生过程中没有显著差异,说明其可能对于脊椎动物卵子发生和减数分裂没有显著影响,而是在受精和/或胚胎发育过程中起作用。       

体细胞核移植克隆民猪: 培养液对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响

体外培养成熟的卵母细胞是进行克隆猪研究所需受体卵母细胞的主要来源, 卵母细胞成熟质量与体细胞核移植胚胎发育能力关系密切. 为提高卵母细胞体外成熟率和成熟质量, 进而提高体细胞核移植猪的成功率, 本实验以改进的TCM199培养液为基础液(T), 分别添加10%的猪卵泡液(T+pFF)和 10%的胎牛血清(T+FBS)后进行卵母细胞成熟培养, 以成熟率和体细胞核移植胚胎发育率等重要指标为标准, 研究了pFF和FBS对卵母细胞成熟及核移植胚胎发育能力的影响. T, T+pFF和T+FBS组在成熟培养后42 h卵母细胞成熟率分别为(53.2±3.8)%, (69.7±3.8)%和(70.2±3.7)%, 添加10%的pFF和FBS显著(P<0.05)提高了卵母细胞成熟率; 3组不同成熟培养液获得的成熟卵母细胞在体细胞核移植后囊胚发育率差异不显著, 但T+pFF组的囊胚细胞数(34.5±2.24)显著(P<0.05)高于T组的囊胚细胞数(26.6±1.25). 来自T+pFF组的体细胞核移植胚胎经手术法移植入发情周期为第0天或第1天的18头受体母猪输卵管, 其中有3头受体母猪妊娠发育到期, 获得克隆民猪14头, 其中有6头健康成活至今. 实验结果表明, 培养液中添加10%pFF可以有效提高卵母细胞成熟比例和成熟质量, 在含有10% pFF培养液中获得的成熟卵母细胞具有支持核移植胚胎全程发育的能力.     

体细胞核移植克隆民猪: 培养液对卵母细胞成熟及胚胎发育的影响

体外培养成熟的卵母细胞是进行克隆猪研究所需受体卵母细胞的主要来源, 卵母细胞成熟质量与体细胞核移植胚胎发育能力关系密切. 为提高卵母细胞体外成熟率和成熟质量, 进而提高体细胞核移植猪的成功率, 本实验以改进的TCM199培养液为基础液(T), 分别添加10%的猪卵泡液(T+pFF)和 10%的胎牛血清(T+FBS)后进行卵母细胞成熟培养, 以成熟率和体细胞核移植胚胎发育率等重要指标为标准, 研究了pFF和FBS对卵母细胞成熟及核移植胚胎发育能力的影响. T, T+pFF和T+FBS组在成熟培养后42 h卵母细胞成熟率分别为(53.2±3.8)%, (69.7±3.8)%和(70.2±3.7)%, 添加10%的pFF和FBS显著(P<0.05)提高了卵母细胞成熟率; 3组不同成熟培养液获得的成熟卵母细胞在体细胞核移植后囊胚发育率差异不显著, 但T+pFF组的囊胚细胞数(34.5±2.24)显著(P<0.05)高于T组的囊胚细胞数(26.6±1.25). 来自T+pFF组的体细胞核移植胚胎经手术法移植入发情周期为第0天或第1天的18头受体母猪输卵管, 其中有3头受体母猪妊娠发育到期, 获得克隆民猪14头, 其中有6头健康成活至今. 实验结果表明, 培养液中添加10%pFF可以有效提高卵母细胞成熟比例和成熟质量, 在含有10% pFF培养液中获得的成熟卵母细胞具有支持核移植胚胎全程发育的能力.