猪体细胞核移植的研究进展和影响因素

自2000年Polejaeva IA获得第1头克隆猪后,短短几年时间全世界已有10多例成功的报道,使得猪的体细胞核移植有了长足的发展,但目前猪的体细胞核移植效率依然低下（1—2％）,人们对核移植中重编程分子机理的认识知之甚少。简要综述了猪体细胞核移植近年来的研究进展,就猪核移植中的技术难点和影响因素进行了分析,涉及供体细胞种类的选择、体外长期培养和高压筛选对随后核移植的影响以及供核细胞细胞周期的选择,核质双方的协调,去核和注核方法的选择,融合和激活程序的优化,妊娠的维持等。     

体细胞核移植生产转ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1克隆猪

转ω-3脂肪酸去饱和酶基因猪在优质猪培育及研究ω-3不饱和脂肪酸预防心血管和癌症疾病中的作用方面有着重大的应用．本研究首次通过体细胞核移植制备了转线虫ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1猪．将sFat—1基因转染到大白猪胎儿成纤维细胞,获得转基因阳性细胞克隆,然后以转基因细胞为核供体、体外成熟的猪卵母细胞为核受体构建克隆胚胎,胚胎体外培养或进行移植．先后移植了1889枚1-4细胞期克隆胚胎到10头受体母猪的输卵管内,28天B超检测9头受体母猪妊娠（90％）,7头妊娠足月（70％）分娩产下21头仔猪,体细胞克隆猪的效率为1．1％（出生仔猪／移植胚胎）．体细胞克隆猪效率的提高,主要是对克隆胚胎的移植环节进行了改进,比较了受体母猪排卵状况对胚胎移植效率的影响．当受体母猪卵泡发育处于即将排卵或正在排卵阶段,能够获得较高的妊娠率和妊娠足月率（100％）,而排卵后移植妊娠足月率为0％．对健康存活15头克隆猪进行了PCR和Southern检测,证实13头为转基因猪,转基因阳性率为87％．RT—PCR检测13头转基因猪,12头表达sFat—1基因．以上结果表明,利用优化的体细胞转基因结合核移植技术,可以成功地批量生产转sFat-1基因的克隆猪．     

克隆猪技术及其在转基因猪研究中的应用

哺乳动物核移植技术是一种可以获得基因组遗传信息完全相同的后代的生物技术。猪体细胞核移植技术包括以下几个环节：卵母细胞的体外成熟、供体细胞的分离和处理、体细胞的核转移、重构胚胎的人工激活、胚胎体外培养和胚胎移植。由于该技术在最近几年的迅速发展,很多实验室已通过该技术成功获得了克隆猪后代。核移植克隆猪技术的出现为生产转基因猪提供了一种有效的方法,并且是目前生产基因打靶猪的惟一方法。至今利用克隆猪技术已经成功获得了一系列的转基因猪和基因敲除猪。以核移植技术产生基因修饰猪目前正处于从基础研究走向应用的过渡阶段。尽管猪体细胞核移植克隆的效率（出生克隆猪数占所用卵数的比例）还不高,但是由于通过该技术能够对猪基因组进行特定的修饰,确保生产的克隆动物100％为转基因动物,从而大大提高了转基因猪的制作效率,可以预料猪核移植技术将会对医药业和农业产生重大的影响。     

体细胞核移植生产转ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1克隆猪

转ω-3脂肪酸去饱和酶基因猪在优质猪培育及研究ω-3不饱和脂肪酸预防心血管和癌症疾病中的作用方面有着重大的应用.本研究首次通过体细胞核移植制备了转线虫ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1猪.将sFat-1基因转染到大白猪胎儿成纤维细胞,获得转基因阳性细胞克隆,然后以转基因细胞为核供体、体外成熟的猪卵母细胞为核受体构建克隆胚胎,胚胎体外培养或进行移植.先后移植了1889枚1~4细胞期克隆胚胎到10头受体母猪的输卵管内,28天B超检测9头受体母猪妊娠(90%),7头妊娠足月(70%)分娩产下21头仔猪,体细胞克隆猪的效率为1.1%(出生仔猪/移植胚胎).体细胞克隆猪效率的提高,主要是对克隆胚胎的移植环节进行了改进,比较了受体母猪排卵状况对胚胎移植效率的影响.当受体母猪卵泡发育处于即将排卵或正在排卵阶段,能够获得较高的妊娠率和妊娠足月率(100%),而排卵后移植妊娠足月率为0%.对健康存活15头克隆猪进行了PCR和Southern检测,证实13头为转基因猪,转基因阳性率为87%.RT-PCR检测13头转基因猪,12头表达sFat-1基因.以上结果表明,利用优化的体细胞转基因结合核移植技术,可以成功地批量生产转sFa...     

广西3个品种猪的微卫星遗传多样性分析

本研究利用17个微卫星标记分析广西境内德保猪、隆林猪和石头猪3个品种的群体微卫星遗传多样性及亲缘关系。通过计算它们的微卫星遗传多样性参数,分析3个品种猪的遗传结构变异。结果显示:德保猪、隆林猪和石头猪3个品种的61个个体共检测到了199个等位基因,各位点的等位基因数为8~19个;平均多态信息含量为0.717 5,期望杂合度分别为0.715 2、0.800 9、0.794 2,表明其皆含有丰富的多态信息及较大范围的遗传变异程度;遗传距离分别为0.461 6、0.322 6、0.278 2,遗传相似度系数分别为0.630 3、0.724 3、0.757 2,表明3种猪之间存在着一定的基因交流,为广西地方猪种质资源的合理利用和保护提供理论依据。     

体细胞克隆猪的研究进展

哺乳动物克隆不仅可以保护濒危动物 ,而且与干细胞工程技术相结合能应用于克隆性治疗 ,是目前生物技术领域研究的热点之一 ,具有重大的科学意义和应用价值。由于体细胞克隆猪在人类器官移植方面具有巨大的应用潜力 ,已成为当今体细胞克隆研究的热点。从 2 0 0 0年开始 ,在不同国家相继诞生了体细胞克隆猪及转基因猪 ,但是其成功效率很低 ( 1 %～ 2 % )。主要综述了影响体细胞克隆猪的几个因素 ,涉及胞质受体、供核细胞、显微操作、激活以及重组胚移植     

猪骨髓间充质干细胞的分离培养及核移植后重构胚胎发育能力的研究

不同类型的细胞核移植效率不同,原因之一可能是不同类型细胞核移植后进行重编程的潜力不同.本实验对猪骨髓间充质干细胞(porcine bone marrow mesenchymal stem cells,pMSCs)体外分离培养的方法进行了优化.对猪骨髓间充质干细胞的增殖及生长特性进行了观察分析,并以其作为供体细胞进行核移植,对此类型细胞进行重编程的潜力进行了评估.结果表明用密度梯度离心法分离猪骨髓间充质干细胞优于全骨髓贴壁法:猪骨髓间充质干细胞数目在培养第6天达到峰值,传代培养10 h时,贴壁率达到78.50%;传代培养后第4天分裂指数最高,为24.00‰;以猪骨髓间充质干细胞(pMSCs)和猪胎儿成纤维细胞(PF)分别作为供核细胞构建核移植胚胎,其体外囊胚发育率分别为14.63%与15.07%(P＞0.05),孤雌对照组囊胚发育率为30.91%(P＜0.05);而三组囊胚细胞数分别为30.67±17.7、24.1±6.5和25.8±11.4(P＞0.05).实验表明,体外培养的猪骨髓间充质干细胞生长增殖旺盛,生物学性状稳定.并适合作为核移植供体细胞.     

体细胞克隆猪发育异常研究进展

克隆又称体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT),是一种将已分化的细胞重编程恢复全能性而生产与供体细胞基因型完全相同后代的无性繁殖技术。猪的克隆技术具有重要的应用价值,包括扩繁优良种猪、制备基因修饰猪、保护珍贵和濒危猪种以及研究猪体细胞重编程机制。然而,克隆猪存在出生率和初生重低以及死胎率、新生期死亡率和畸形率高等问题,这些都严重影响了克隆猪的应用前景。供体核的表观重编程错误被认为是克隆效率低和胚胎发育异常的主要原因,但是目前大多数研究通过修正表观重编程错误并没有大幅度提高克隆猪的出生率和健康率。本文综述了克隆猪的异常表型、发育异常的原因以及提高猪克隆效率的有效方法,以期为提高克隆猪的成活率提供参考。     

利用IVF废弃胚胎为核移植受体构建人体细胞克隆胚胎

目的：探讨利用IVF废弃胚胎构建人体细胞克隆胚胎的发育潜能及其在人治疗性克隆应用的可能性。方法：收集2008年7-12月在广州医学院第三附属医院进行体外受精-胚胎移植周期中的多精受精胚胎和MII期体外受精失败卵母细胞,运用显微操作技术构建人体细胞克隆胚胎,观察胚胎发育情况。结果：多精受精胚胎为核移植受体的克隆胚胎能够发育到8-细胞期,受精失败MII期卵母细胞为核移植受体的克隆胚胎能够激活,但不能够卵裂。两种IVF废弃的胚胎构建的人体细胞克隆胚胎在去核成功率,注核成功率上无显著差异（P＆gt;0.05）,但卵裂率和8细胞率上具有显著差异（P＆lt;0.05）。结论：多精受精胚胎比MII期体外受精失败卵母细胞更适合作为人核移植受体细胞。     

广西巴马小香猪体细胞克隆

本研究旨在检验新生广西巴马小香猪肾脏成纤维细胞支持克隆胚胎完全的体内发育潜能,亦即能通过其构建出存活的克隆猪,从而为克隆技术在广西巴马小香猪资源保存和开发上的应用奠定基础。首先制备新生雄性广西巴马小香猪肾脏成纤维细胞,用其制备体细胞核移植胚胎,追踪观察体细胞核移植胚胎体外发育潜能,最后通过胚胎移植检验其完全的体内发育潜能。实验结果表明,制备的新生雄性广西巴马小香猪肾脏成纤维细胞具有良好的细胞增殖活性,用其制备的体细胞核移植胚胎分裂率和囊胚率分别为77.7%(334/430)和16.5%(71/430),将1 658枚克隆胚胎移植给6头代孕母猪,其中2头妊娠并最终产下8头存活雄性克隆小猪和3头死胎,整体克隆效率为0.66%,存活克隆猪健康状况良好。本研究表明,新生猪肾脏成纤维细胞是一种理想的用于生产体细胞克隆广西巴马小香猪的细胞资源。     

小RNA与卵的生长

近日,中国农业大学成功地获得了中国第一头体细胞克隆猪,这是我国独立自主完成的首例体细胞克隆猪,标志着我国已成为第7个(继英国、日本、美国、澳大利亚、韩国及德国之后)拥有自主克隆猪能力的国家,填补了我国在这一领域的空白。猪的体细胞克隆难度     

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.     

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.     

哺乳动物核移植中线粒体命运

线粒体是哺乳动物细胞中一种重要的产能、供能细胞器,与生长、发育、衰老和凋亡等多种细胞事件以及多种疾病有关.哺乳动物核移植中,供体细胞和受体卵胞质两种来源的线粒体在重构胚胎发育进程中的变化一直是科学家们研究的热点.对哺乳动物同种胚胎细胞核移植、同种体细胞核移植、异种核移植研究中线粒体的变化进行了综述.     

中外11个猪种A-FABP基因微卫星遗传变异的研究

利用微卫星技术对五指山猪、沂蒙黑猪、汉江黑猪、莱芜猪、北京黑猪、民猪、成华猪、内江猪、二花脸猪、巴马香猪和大白猪11个猪种共420头猪的脂肪细胞脂肪酸结合蛋白基因内含子的微卫星序列的遗传变异进行了研究。研究表明：（1）中国猪种在A-FABP基因微卫星基因座上有极高的的多态性,五指山猪的PIC最高（PIC=0.7904）并检测到11个等位基因,但北京黑猪仅检测到两个等位基因。（2）本实验中,只有北京黑猪、民猪、巴马香猪和大白猪A-FABP基因微卫星在群体中的分布达到平衡状态。（3）群体间的基因分化系数分析表明,中国猪种在该微卫星基因座上分化程度平均约为40.83%。Abstract：The genetic variations of microsatellites in intron 2 of the porcine adipocyte fatty acid-binding protein (A-FABP) genes were investigated in 420 pigs including Wuzhishan pig,Yimeng black pig,Hanjiang black pig,Laiwu pig,Beijing black pig,Min pig,Chenghua pig,Neijiang pig,Erhualian pig,Bama xiang pig and Large White pig.The results suggested as follows：（i）PIC of the Wuzhishan pig breed is the highest（0.7904） and 11 alleles were detected. Compared with Large White pig,Chinese pig breeds showed a great polymorphism of A-FABP microsatellites except Beijing black pig in which only 2 alleles were detected.（ii）Only Min pig, Bama xiang pig, Beijing black pig and Large White pig were in Hardy-Weinberg equilibrium. （iii）The analysis of genetic differentiation showed that the average value of the A-FABP gene differentiation of 10 Chinese pigs is about 40.83%.     

两温度梯度多重PCR鉴别牛早期胚胎性别的技术研究

稳定、可靠和快速的牛胚胎性别鉴定方法在生产应用中具有重要意义。通过两温度梯度PCR方法对牛基因组、克隆胚胎、胚胎样品进行性别鉴别实验研究,建立了稳定、简便、快速的牛早期胚胎性别鉴别两温度梯度PCR方法,鉴定时间仅为57分钟。采用两温度梯度PCR方法对30枚奶牛胚胎进行了早期性别鉴别,并将鉴别的15枚胚胎（11枚为雌性,4枚为雄性）移植到同期处理的15头受体母牛体内。60天后妊娠检查,有7个受体成功受孕,5头受体怀孕晚期流产,流产犊牛全部为母犊。结果产下1公1母两头犊牛,流产个体与出生个体的性别与PCR鉴别结果完全相符。      

两温度梯度多重PCR鉴别牛早期胚胎性别的技术

稳定、可靠和快速的牛胚胎性别鉴定方法在生产应用中具有重要意义.通过两温度梯度PCR方法对牛基因组、克隆胚胎、胚胎样品进行性别鉴别实验研究,建立了稳定、简便、快速的牛早期胚胎性别鉴别两温度梯度PCR方法,鉴定时间仅为57分钟.采用两温度梯度PCR方法对30枚奶牛胚胎进行了早期性别鉴别,并将鉴别的15枚胚胎(11枚为雌性,4枚为雄性)移植到同期处理的15头受体母牛体内.60天后妊娠检查,有7个受体成功受孕,5头受体怀孕晚期流产,流产犊牛全部为母犊.结果产下1公1母两头犊牛,流产个体与出生个体的性别与PCR鉴别结果完全相符.     

不同供体细胞及其处理对猪核移植重构胚体外发育的影响

系统探讨了体细胞的组织来源及培养代数对猪核移植重构胚发育的影响。体外成熟培养40~44 h的猪卵母细胞去核后, 将经血清饥饿(0.5%FBS)培养2~9天、0.1 mg/L Aphidicolin(APD)培养+0.5% FBS培养2~9天或一般培养法(10% FBS)培养的卵丘细胞、颗粒细胞、输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞, 直接注射到去核的卵母细胞质中, 或注射到卵周隙中, 再经电融合(100 V/mm, 30 [mu]s, 电脉冲1次)构建重构胚。重构胚以钙离子载体A23817 或电脉冲结合6-DMAP 激活处理, 体外培养6天。耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经0.1 mg/L APD + 0.5% FBS培养处理后的重组胚卵裂率, 均高于血清饥饿和一般培养处理的同种供体细胞(P<0.01)。卵丘细胞、颗粒细胞经0.1 mg/L APD + 0.5% FBS处理后进行核移植的分裂率和发育率均高于输卵管上皮细胞和耳皮成纤维细胞(P<0.05)。以猪颗粒细胞为核供体时, 电融合法的重构胚分裂率显著高于胞质内注入法(P<0.05), 但囊胚发育率无显著差异(P>0.05)。培养3代和6代的猪颗粒细胞以及培养6代和10代的耳皮成纤维细胞, 其具有正常二倍染色体的细胞比例均无显著差异(P>0.05); 以这2种细胞不同培养代数做供体进行核移植时, 各代之间核移胚的体外分裂率、囊胚发育率无显著差异(P>0.05)。这些结果表明: (1) 猪耳皮成纤维细胞和颗粒细胞经培养传代所建立起来的细胞系相对比较稳定; (2) 0.1 mg/L APD预培养处理供体细胞能提高猪体细胞核移植的效果, 血清饥饿培养则无明显效果; (3) 猪颗粒细胞和耳皮成纤维细胞等均可做供核细胞, 核移植后都能得到体细胞克隆的囊胚, 但前者的效果略优于后者, 且其核移植效果不受供核细胞培养代数的影响; (4) 电融合核移植胚胎的发育率高于胞质内直接注入法, 但两者的总体效率相近。     

硬骨鱼类体细胞核移植的研究

本文用不同属、科、目的硬骨鱼类作材料进行体细胞核移植研究。鲫鱼（Ｃａｒａｓｓｉｕｓａｕｒａｔｕｓ）、鲮鱼（Ｃｉｒｒｈｉｎｕｓｍｏｌｉｔｏｒｅｌｌａ）和尼罗罗非鲫（Ｔｉｌａｐｉａｎｉｌｏｔｉｃａ）的体细胞核（头肾细胞）移植到鲤鱼（Ｃｙｐｒｉｎｕｓｃａｒｐｉｏ）的成熟去核卵中,通过继代核移植,在鲫鱼体细胞核和鲤鱼去核卵的属间组合中,获得发育到血液循环期的幼鱼;在鲮鱼体细胞核和鲤鱼去核卵的亚科间组合中,获得发育到心脏跳动期的晚期胚胎;在尼罗非鲫体细胞核和鲤鱼去枚卵的目间组合中,获得发育到肌肉效应期的胚胎。由于是直接用成鱼体细胞核作供核体进行核移植,因而能够克服供体鱼和受体鱼不同步产卵的困难。实验结果表明,这对进行硬骨鱼类核质杂交研究无疑是一种简便而又有效的方法。