提高利用C57BL/6胚胎干细胞系制作基因打靶小鼠效率的研究

为了提高通过C57BL/6(B6)胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)获得基因打靶小鼠的效率,该研究利用经过体外和体内多能性验证的C57BL/6 ES细胞系B6-1-6,开展了37组平行的制作基因打靶小鼠的实验。首先,对不同的囊胚获取的方式进行对比;其次,统计37组实验中的嵌合鼠表观嵌合度与种系遗传效率,并对二者相关性进行分析。对于BALB/c小鼠,自然排卵相较于激素超排能够得到更多囊胚(2.91个囊胚/只vs 0.82个囊胚/只);对于最佳注射个数的探索,利用C57BL/6 ES细胞系B6-1-6进行基因修饰并注射囊胚,注射65~97个胚胎获得阳性打靶动物的可能性为95%;嵌合鼠毛色嵌合率与种系遗传率有一定相关性(r=0.316,P=0.057),而嵌合鼠眼睛颜色与种系遗传效率显著正相关(r=0.328,P0.05)。该研究探索了用于C57BL/6 ES细胞注射的BALB/c囊胚获取方式的优化和最佳的注射数量,以及嵌合鼠表观嵌合度与种系遗传效率相关性等方面,以期为相关的研究提供有益的参考。     

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。     

4个品系小鼠胚胎干细胞系的建立

探索高效的不同品系的小鼠胚胎干细胞的建系方法。B6D2F1(C57BL/6×DBA/2)、129/SV×DBA/2、C57BL/6、BALB/C等4个不同品系小鼠,孕马血清促性腺激素(pregnant mare serum gonadotrophin,PMSG) 人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)促排,3.5天交配后(days post coitus,dpc)冲洗子宫取囊胚,或者2.5dpc冲洗输卵管,卵裂球体外培养获取囊胚。囊胚种植到小鼠成纤维细胞饲养层上干细胞培养液培养,4～5天内细胞团扩增后玻璃毛细管挑出,种植到新的饲养层上过夜再行胰蛋白酶消化,3～4天传代一次。对所建立的小鼠ES细胞系进行形态学、染色体核型、AKP染色、体内外分化能力,干细胞分子标记物荧光免疫染色等鉴定。获得10株小鼠胚胎干细胞,具有典型的胚胎干细胞生长特性,符合ES细胞的鉴定标准。结果表明成功的建立了来自B6D2F1(C57BL/6×DBA/2)、129/SV×DBA/2、C57BL/6、BALB/C等4个不同品系小鼠的10株ES细胞系。内细胞团挑出过夜增殖后消化的培养方法可能有助于提高ES细胞的建系率。     

遗传修饰小鼠胚胎干细胞种系嵌合体小鼠的研制

利用显微注射的方法,分别将三株不同类型的经过遗传修饰的中靶ES细胞注射到C57BL/6J小鼠的囊胚中,通过胚胎移植将注射后的囊胚引入受体小鼠子宫中,分别获得了不同整合度的嵌合体小鼠,将高碳合度小鼠与C57BL/6J小鼠杂交,对这些仔鼠进行PCR及Southern鉴定的结果表明,三株修饰后的ES细胞均能整合入生殖系,得到了棕褐色子代鼠,表明获得了种系嵌合体小鼠。     

HDC细胞与MESPU-13细胞形成嵌合鼠能力的比较研究

ES细胞嵌合能力的强弱是人们利用ES细胞获得转基因小鼠时十分关心的问题。本文通过囊胚显微注射法将15个左右ES细胞注入C57 BL/6 J品系小鼠3.5天囊胚的囊胚腔中观察嵌合鼠毛色嵌合情况,统计嵌合鼠的出生率;以及用葡萄糖磷酸异构酶(GPI)电泳法检测ES细胞在嵌含鼠体内各种组织和器官的嵌合情况,对于HPRT缺陷(HDC)细胞和MES-PU-13细胞的嵌合能力我们作了较详细的研究,结果表明MESPU-13细胞嵌合能力较强,而HDC细胞嵌合能力较弱,并讨论分析了这种结果的原因。     

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。     

4种小鼠的寒、热体质研究

[目的]研究4种品系小鼠的寒、热体质。[方法]8~9周龄昆明、BALB/c、C57BL/6J、ICR小鼠,以及4~5周龄昆明小鼠,同步系统检测其生物学特性,然后以统一的评价标准评价4种品系小鼠的寒、热体质。并对BALB/c小鼠给予参桂理中丸和利血平做药物反证。[结果]①4~5周龄昆明小鼠与8~9周龄昆明小鼠比较体质明显偏热;②BALB/c小鼠与C57BL/6J小鼠比较体质偏寒;③8~9周龄雄性BALB/c小鼠、雄性和雌性C57BL/6J小鼠与8~9周龄相应性别昆明小鼠比较体质无明显差异;8~9周龄雌性BALB/c小鼠与8~9周龄雌性昆明小鼠比较体质偏寒;④8~9周龄ICR小鼠与8~9周龄BALB/c小鼠、C57BL/6J小鼠比较体质偏热;8~9周龄雄性ICR小鼠与8~9周龄雄性昆明小鼠比较体质偏热。[结论]4种品系小鼠存在寒、热体质差异。     

BALB／c小鼠胚胎干细胞系的建立及其嵌合体小鼠的获得

目的：建立BALB/c小鼠胚胎干细胞系,并用于制作嵌合体小鼠。方法：从BALB／c小鼠囊胚内分离培养内细胞团块。建系后,进行C57BL／6L小鼠受体囊胚腔注射,制作嵌合体小鼠,结果：建立了我国第一株BALB／c小鼠胚胎干细胞系,该细胞系具有典型的ES细胞形态,碱性磷酸酶强阳性,核型正常以及具有分化为三种胚层组织的能力,并已产生5只嵌合体小鼠,结论：建立的BALB／c小鼠胚胎干细胞系具有胚胎干细胞的各种特点,可用于体内外诱导分化研究,在进一步观察生殖系嵌合情况后,决定是否可应用于基因打靶等转基因动物的制作。     

品系对小鼠胚胎干细胞分离效率的影响

为了充分利用小鼠胚胎干(ES)细胞,就必须从众多小鼠品系中分离ES细胞系。本研究通过传统的成纤维细胞饲养层法,从CD-1、129/Sv、C57BL/6J和129/Sv×C57BL/6J四种不同遗传背景的小鼠中分离得到12个ES细胞系,而从KM小鼠没有得到ES细胞系。所有的ES细胞系都具有典型的ES细胞特征,AKP染色呈阳性。从四种不同遗传背景的ES细胞系得到了包含多种组织的畸胎瘤;与桑椹胚聚合后,都得到了生殖系嵌合体。结果表明:品系对小鼠ES细胞的分离有显著影响,利用129小鼠以及包含129小鼠遗传背景的杂交小鼠都较容易分离ES细胞,由ES细胞得到生殖系嵌合体的效率在不同品系间有显著差异,从杂交ES细胞比近交ES细胞中更容易得到生殖系嵌合体。     

小鼠39个微卫星的PCR条件及其运用

目的探索小鼠基因组39个微卫星的PCR条件,评价微卫星在小鼠遗传检测中的运用.方法采用梯度法探索39个微卫星的PCR条件;选择本中心不同来源及引种时间的C57BL/6、BALB/c、DBA/2J、CBA/N、FVB/NJ、ICR共6个品系(8个组)小鼠,每组采用10只个体的鼠尾,提取DNA并混合成DNA池,用39个微卫星扩增后电泳观察、比较种系纯度.结果小鼠微卫星的PCR条件差异较大,Mg2+浓度多数在1.5 mmol/L左右,退火温度多数在59℃左右.在6个品系小鼠的39个微卫星位点中,C57BL/6、BALB/c、DBA/2J都是纯合的; 其余品系有1～3个杂合位点. BALB/c在D5Mitl68、D8Mit320、D13Mit262三个位点,DBA/2J在D14Mit205位点与数据库记录有差异.结论本研究为小鼠39个微卫星提供了候选的PCR条件,并对6个品系小鼠的微卫星概貌及微卫星的运用价值进行了探讨.     

远交系小鼠胚胎干细胞系的建立及嵌合鼠的获得

ES细胞（Embryonic Stcm Cells)是来源小鼠早期胚胎的多潜能干细胞,它可以在体外大量培养,并以单细胞的形式注射到早期胚胎里,发育为嵌合体,到目前为止,通常使用的129小鼠品系是来源于近交系（inbrcd)小鼠的胚胎。与之相比,远交系小鼠应当具有较强的生命力和抗病能力。曾有人报道过建成了远交系小鼠胚胎干细胞系,但是尚没有见到获得嵌合鼠的报道。有人甚至认为：由于不同品系小鼠所具有的遗传背景不同,有的小鼠不能建成ES细胞系。最近,本实验室在这方面做了有益的探索,成功地建成了远交系小鼠胚胎干细胞系,并在这里报导首例用远交小鼠胚胎干细胞系培育成功嵌合体小鼠。采用源于Swiss小鼠远交群的昆明（KM）品系小鼠囊胚建成了三个小鼠胚胎干细胞系（KE1,KE2,KE5)。核型正常率均达到70％以上。自第八代起分批存。复苏后,培养至第12代,消化成单细胞,通过囊胚显微注射,将其注射到615品系小鼠胚胎。在幸存的幼鼠中获得了一只来源于KE1细胞的嵌合鼠（Table1)。其毛色表现为受体鼠（615）的白色中嵌合有供体鼠（KM)黑褐色（Platc I-A）。嵌合鼠与受体鼠的杂交后代鼠中仍然出现了受体鼠的毛色类型（PlateI-B)。证明：ES细胞能嵌合到生殖腺并形成具有正常功能的配子,从而产生种系嵌合鼠。     

两种玻璃化胚胎冷冻方法对不同品系小鼠胚胎冷冻效果比较

目的探讨EFS和DAP两种玻璃化冷冻方法对不同品系小鼠胚胎冷冻的效果。方法6个品系小鼠（KM、ICR、BALB／c、C57BL／6J、OB／OB、LAP／~TAOF59）的2-cell胚胎分别用EFS和DAP两种玻璃化冷冻方法进行冷冻和复苏,比较两种冷冻方法的胚胎复苏率和着床率。结果6个品系小鼠冷冻胚胎EFS方法的平均复苏率为69．97％（47．9％～83．6％）,DAP方法的平均复苏率47．23％（26．3％-76．7％）,EFS方法明显优于DAP方法。其中KM、ICR和BALB／c小鼠EFS方法的冷冻复苏率显著高于DAP方法（P〈0．01）;冻融胚胎移植后EFS方法的平均着床率27．23％（1．75％一45．0％）,DAP方法的平均着床率31．43％（7．0％一46．3％）。除KM、ICR小鼠外,其他4个品系小鼠的着床率DAP方法高于EFS方法。结论KM和ICR远交群小鼠胚胎适合用EFS方法冷冻保存;C57BL／6J、OB／OB、LAP／aTAOF59三个品系小鼠DAP方法优于EFS方法,但差异不大;BALB／c小鼠两种玻璃化冷冻方法的冻融胚胎着床率均较低,需进一步研究。     

5个品系小鼠胚胎干细胞系建立的方法学比较

以70％的大鼠心脏细胞条件培养基(RH-CM)为培养液,以小鼠胚胎成纤维细胞(PMEF)为饲养层,采用添加1％鸡血清的消化液和“连续离散法”作为小鼠Es细胞建系的改进方法,比较了5个品系小鼠ES细胞系建立的特点。与常规方法相比,3个近交系小鼠129／ter、C57BL/6J、BALB／c的ES细胞建系率分别由11．8％、3．7％和2．9％提高到33．3％、13．3％和19．4％,差异十分显著;直接采用改进的方法建立KM和ICR小鼠ES细胞系,建系率分别达12％和42．1％。讨论了ICM增殖的时间,即离散时机对ES集落形成及建系率的影响,结果显示：129／ter、C57BL/6J、BALB／c、KM和ICR小鼠品系ICM适宜的离散时机分别为增殖4～6d、3～3．5d、4d、4～5d和4～5d;同时,讨论了不同ES细胞建系所需最适宜的消化液浓度,其中BALB／c小鼠的ES细胞对高浓度的消化液十分敏感,0．05％Trypsin-0．008％EDTA是其比较理想的离散浓度。设计了两种离散方法,即“一次离散法”和“连续离散法”,用来离散增殖的ICM和ICM离散后出现的ES集落,结果表明：后者在建系过程中的作用明显优于前者。RH-CM与添加uF的常规ES细胞培养基相比,不但具有显著抑制小鼠ES细胞分化、维持其二倍体核型的作用,而且明显促进ES细胞的贴壁生长。新建细胞系鉴定结果表明,这一改进方法有效地维持了其作为多能性胚胎干细胞的一系列特征。     

不同品系小鼠在三种常见抑郁检测方法中的行为学表现

目的探讨4种不同品系小鼠在3种实验（空场实验、悬尾实验及强迫游泳实验）中的行为学差异,为抗抑郁新药研究中的实验动物选择提供参考。方法利用空场实验检测C57BL/6、BALB/c、ICR、和昆明小鼠的自主活动能力和对新奇环境的探索能力;利用悬尾实验和强迫游泳实验检测它们在应激刺激下的行为绝望状态。结果在空场实验中,BALB/c、ICR和昆明小鼠的运动总路程、运动速度和运动时间明显高于C57BL/6小鼠（P〈0.05）,ICR和昆明小鼠的直立次数也明显高于C57BL/6小鼠（P〈0.05）;悬尾实验C57BL/6小鼠的不动时间显著长于其他3种品系小鼠（P〈0.05）,但是4种品系小鼠在强迫游泳实验中的不动时间差异无显著性。结论 C57BL/6小鼠自发活动量低,对新奇环境的探索能力差,并且在急性应激刺激下容易造成行为绝望,因此C57BL/6小鼠可能适合作为急性应激抑郁模型动物。     

线粒体钾通道Kcna3基因敲除小鼠初步制备

目的 为观察线粒体钾通道在缺血再灌注(I/R)心肌损伤中的作用,探讨其和心衰的关系,制备基因敲除小鼠模型以探讨钾通道单分子作用.方法 用BAC载体制备同源重组载体,对129小鼠胚胎干细胞(ES)打靶筛选后,显微注射至C57 BL/6J小鼠囊胚获得嵌合小鼠.经尾基因组DNA PCR鉴定和测序,鉴别杂合子小鼠.结果 在40只灰色小鼠中初步鉴定出Kcna3+/-基因型F1小鼠8只.结论 在国内首先用ES同源重组基因打靶方法,成功育成Kcna3基因敲除鼠杂合子,为下一步获得纯合子鼠奠定了基础.对进一步用钾离子通道病模型研究心肌保护病理生理机制和药物筛选具重要意义.     

3个不同品系小鼠ES细胞的绿色荧光蛋白标记

用电穿孔法将线性化的质粒pEGFP—N3分别导入来自129／ter、C57BL/6J和BALB／c3个品系的小鼠胚胎干细胞：MESPU—13、MESPU—35和MESPU—62中,经G418筛选、荧光显微镜镜检、阳性克隆扩增、流式细胞仪分选、再扩增以及核型分析等过程,分别得到核型大于85％的被EGFP稳定标记的细胞株5个(129／ter2个、C57BL/6J1个、BALB／c2个),分别命名为MESPU—13／G1和MESPU—13／G2、MESPU—35／G1、MESPU—62／G1和MESPU—62／G2。从不同品系中各选一个增殖生长快、形态典型的标记细胞株,进行碱性磷酸酶染色、oct4群基因产物的表达检测、类胚形成和体内分化鉴定,结果表明所得到的核型正常的、稳定标记的ES细胞系具有原ES细胞的典型特征。     

不同品系小鼠胚胎玻璃化冷冻保存的比较研究

目的　研究甘油作为冷冻保护剂、不同基因型小鼠对胚胎玻璃化冷冻的影响。方法　采用 6 5mol L的甘油作为冷冻保护剂 ,采用二步法对CBA、NOD、C57BL 6J、ICR及CD1小鼠 3 5d的胚胎进行玻璃化冷冻 ,并比较了不同品系小鼠胚胎的复苏率及移植受孕率。结果和结论　CBA、NOD、C57BL 6J,ICR及CD1的复苏率分别为 5 7 6 %、4 8%、31 3%、86 5 %及 88% ,移植受孕率为 2 1%、2 3 5 %、11%、38%和 35 5 % ,封闭群小鼠的胚胎复苏率、移植受孕率均显著高于近交系小鼠。这提示胚胎的复苏率及移植受孕率可能与小鼠的不同基因型有关。五个品系中 ,桑椹胚及早期囊胚的体外复苏率均显著高于扩张囊胚。这说明不同基因型及胚胎的不同发育阶段对胚胎玻璃化冷冻效果有影响     

辽宁省6种常用近交系小鼠10个微卫星位点的遗传质量检测报告

目的利用微卫星技术对辽宁省6种近交系小鼠进行遗传质量分析。方法根据Mouse Genome Database和相关文献选取10个多态信息丰富的位点和引物,进行PCR扩增和PAGE电泳,对小鼠的遗传多态性进行研究。结果不同品系小鼠同一位点的扩增结果表现出多态性,同一品系同一位点表现单态性,所有小鼠的10个位点都处于纯合状态;遗传距离分析表明,C57BL/10与C57BL/6J小鼠之间的遗传距离最近,为0.1021,遗传距离最远的是BALB/c与C57BL/10、C57BL/6J,分别为0.1635和0.1614。结论运用所筛选的10个微卫星位点可以对近交系小鼠进行遗传质量检测,说明该方法具备可行性。     

C57BL／6J小鼠ES细胞系的建立及其特性分析

本文报道从C57BL/6J个鼠的囊胚中,建立了三个ES细胞系MESPU17,MESPU18,MESPU19。这些细胞的细胞学特征和强AKP反应,表明这三个细胞系具有干细胞的特征。这三个细胞系均为XY型,正常二倍体核型分别占70％、88％和59％。体外分化可形成简单类胚,体内分化可形成瘤块。与国际上通用的CCE和来自129/ter的ES细胞MESPU13相比,这三个细胞系的ES细胞较大;在体外培养时,生长较慢;细胞也较粘,进行显微注射时,很容易粘在注射针壁上。MESPU17,MESPU18进行了嵌合体制作,以BALB/c和昆明鼠的囊胚为受体,采用囊胚注射法未获嵌合体,但使用昆阴鼠的8细胞胚注射法和共培养法得到嵌合体。     

近交系小鼠线粒体DNA多态性的研究

目的　分析BALB/c等八个近交系小鼠线粒体DNA(mtDNA)的多态性 ,探讨近交系小鼠的遗传监测方法。方法　PCR -RFLP技术 ,即PCR技术结合限制性内切酶片段长度多态分析 (restrictionfragmentlengthPolymorphism ,RFLP)。结果　mtDNAD -Loop、tR NAIle GIN Met、ND3基因片段经HaeⅢ、HinfⅠ、EcoRV、HindⅢ、HpaⅠ、BamHⅠ、ApaⅠ、NdeⅡ、XhoⅠ、XbaⅠ、AluⅠ、RsaⅠ、StuⅠ、DraⅠ、AvaⅠ、HaeⅡ 16种内切酶分别消化后 ,BALB/c、C3H、C57BL/ 6J、T739、DBA/ 2、TA2、6 15、BALB/c -nu/nu等小鼠均表现出相同的酶切格局 ,未发现多态性。结论　BALB/c、C3H、C57BL/ 6J、T739、DBA/ 2、TA2、6 15、BALB/c -nu/nu等近交系小鼠遗传背景较为狭窄 ,不同品系小鼠间遗传背景的差异远远低于动物种属间的差异