BCB和Zebularine对绵羊体细胞核移植胚胎发育效果的影响

为探究亮甲酚蓝(BCB)染色选择的卵母细胞是否有利于体细胞核移植胚胎的体外发育,本实验将卵丘-卵母细胞复合体(COCs)放入含有BCB的PBS中染色,根据细胞质颜色可将卵母细胞分成BCB~+组和BCB~-组,并以未经BCB处理的COCs作为对照组,然后将卵母细胞进行体外成熟,统计卵母细胞的成熟率。将成熟后的卵母细胞进行体细胞核移植,其中,部分BCB~+组卵母细胞所需的供体细胞利用Zebularine处理,统计体细胞核移植的卵裂率、桑椹胚率和囊胚率。结果表明:BCB~+组卵母细胞的成熟率显著高于对照组和BCB~-组(71.15%vs 65.38%,53.52%,P0.05);BCB~+组核移植胚胎的卵裂率(87.91%vs 56.83%)、桑椹胚率(37.41%vs 21.73%)和囊胚率(21.48%vs6.82%)均显著高于BCB~-组(P0.05);与对照组相比,BCB~+组卵裂率(87.91%vs 83.23%)和囊胚率(21.48%vs14.89%)也显著升高(P0.05)。BCB~+组供体细胞经Zebularine处理后,胚胎发育能力进一步提高,其中囊胚率显著高于BCB~+组、对照组和BCB~-组(29.25%vs 21.48%,14.89%,6.82%,P0.05)。     

Study on Oocyte Nuclear Factor Promotes the Early Development of Tetraploid Somatic Cell Nuclear Transfer Embryos

The study was aimed to investigate the role of porcine oocyte nuclear factors during reprogramming. Somatic cell nuclei was introduced into intact MⅡ oocytes to establish tetraploid somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos containing both somatic nuclei and oocyte nuclei. And then the influence of the oocyte nucleus on tetraploid SCNT embryo development was examined by assessing characteristics including cleavage rate and blastocyst rate. The results showed that the cleavage rate of tetraploid SCNT embryos,diploid parthenogenetic embryos and haploid parthenogenetic embryos was extremely significantly higher than that of standard diploid SCNT embryos (P<0.01). The blastocyst rate and the total number of cells in tetraploid SCNT embryos were extremely significantly higher than that of standard diploid SCNT embryos (P<0.01).Overall,tetraploid SCNT embryos had a higher developmental competence than standard diploid SCNT embryos. In conclusion, the embryonic model was established in which a fetal fibroblast nucleus and an oocyte M Ⅱ plate coexist. Tetraploid SCNT represented a new research platform that was potentially useful for examining interactions between donor nuclei and oocyte nuclei. This platform should facilitate further understanding of the roles played by nuclear factors during reprogramming.     

卵母细胞核因子促进核移植四倍体胚胎早期发育研究

研究旨在探讨猪卵母细胞核因子在重编程过程中发挥的作用。将体细胞引入未去核的MⅡ期卵母细胞中,构建体细胞核与卵母细胞核共存的核移植四倍体胚胎。通过分析核移植四倍体胚胎的早期发育情况探讨卵母细胞核因子对核移植四倍体胚胎早期发育的影响。结果显示,核移植四倍体胚胎、孤雌二倍体胚胎及孤雌单倍体胚胎这3组胚胎的卵裂率极显著高于核移植二倍体胚胎（P<0.01）,且核移植四倍体囊胚率及总细胞数也极显著高于核移植二倍体囊胚（P<0.01）。与通过标准核移植程序构建的核移植二倍体胚胎相比,核移植四倍体胚胎具有更强的发育能力。本研究建立了一个体细胞核与完整卵母细胞核因子物质共存的四倍体胚胎模型,有助于研究供体核与卵母细胞核之间的联系,为研究核因子在重编程过程中发挥的作用提供了平台。     

影响体细胞核移植效率的因素

哺乳动物体细胞核移植 (克隆 )是近年来迅速发展起来的一项新技术 ,对濒危动物保护、优良种畜快速扩群以及核质关系的研究、药物试验等诸多领域都具有重大意义。但体细胞核移植是一项程序繁杂的工作 ,每一步操作所采用的试剂、材料和方案等都会影响到核移植效率 ,因而其影响因素十分众多。文章根据目前已有资料 ,论述了卵母细胞来源、卵母细胞与供体细胞的胞质容量、卵母细胞的去核方案、体细胞供体动物的年龄、供体细胞的组织来源与传代次数及供体细胞的冷藏、冷冻和所处的细胞周期阶段对核移植效率的影响。另外 ,对重组胚的融合 -激活方案、核移植方案及重构胚的培养方案对核移植效率的影响也作了简要论述。     

绵羊卵丘细胞细胞周期同步化对核移植胚胎发育的影响

供体细胞周期同步化是影响体细胞核移植成功率的重要因素之一.试验分别对绵羊卵丘细胞采用血清饥饿和接触抑制的方法进行细胞周期同步化处理,使用流式细胞仪检测各组细胞周期的分布.结果发现,与对照组相比,卵丘细胞经血清饥饿24~72 h后,显著地增加了G₀/G₁期细胞的百分比(P <0.05);接触抑制24~72 h,G₀/G₁期细胞所占比例与血清饥饿组无显著差异(P >0.05),但显著高于对照组(P <0.05);用经血清饥饿与接触抑制的供体细胞进行核移植后,重构胚卵裂率、桑椹胚率和囊胚率差异不显著(P >0.05),但二者囊胚率显著高于对照组(P <0.05).上述结果证实,血清饥饿和接触抑制均能使绵羊卵丘细胞周期同步化至G₀/G₁,均可用作绵羊体细胞核移植的供体细胞细胞周期同步化处理.     

延边黄牛体细胞核移植的研究进展

牛体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)是一套极其复杂的技术体系,它包括卵母细胞的成熟、供核细胞的准备、卵母细胞的显微操作、细胞融合、卵母细胞激活和胚胎培养。因此,许多因素影响着核移植胚胎发育。虽然陆续有克隆牛出生的报道,但是克隆效率依然低下。本综述对延边黄牛体细胞核移植体系的6个方面进行简单综述,以期为探究延边黄牛体细胞克隆的最优化条件、建立最优化的培养体系、提高克隆效率提供参考。     

Research Advances on Somatic Cell Nuclear Transfer in Yanbian Yellow Cattle

Bovine somatic cell nuclear transfer (SCNT) is a sophisticated technique system,including oocyte maturation,donor cell preparation and oocytes microscopic operation,fusion,activation and culture.Although the birth of cloning cattle has been reported recently,the efficiency of somatic cell cloning has remained lowly.In order to establish the optimization somatic cell nuclear transfer system of Yanbian Yellow cattle,this review summarized only from 6 main aspects mentioned above in this field.     

A Cathepsin B Inhibitor,E-64, Improves the Preimplantation Development of Bovine Somatic Cell Nuclear Transfer Embryos

Bovine somatic cell nuclear transfer (SCNT) is an important and powerful tool for basic research and biomedical and agricultural applications, however, the efficiency of SCNT has remained extremely low. In this study, we investigated the effects of cathepsin B inhibitor (E-64) supplementation of culture medium on in vitro development of bovine SCNT embryos. We initially used three concentrations of E-64 (0.1, 0.5, 1.0 μm), among which 0.5 μm resulted in the highest rate of blastocysts production after in vitro fertilization (IVF), and was therefore used for further experiments. Blastocyst development of SCNT embryos in the E-64 treatment group also increased relative to the control. Moreover, the cryosurvival rates of IVF and SCNT blastocysts were increased in E-64 treatment groups when compared with the control. On the other hand, we found that IVF and SCNT blastocysts derived from E-64-treated groups had increased total cell numbers and decreased apoptotic nuclei. Furthermore, assessment of the expression of apoptosis-related genes (Bax and Bcl-xL) in bovine IVF and SCNT blastocysts treated with E-64 by real-time RT-PCR analysis revealed suppressed expression of the pro-apoptotic gene Bax and stimulated expression of the anti-apoptotic gene Bcl-xL. Taken together, these finding indicate that addition of E-64 to embryo culture medium may have important implications for improving developmental competence and preimplantation quality in bovine IVF and SCNT embryos.     

哺乳动物体细胞克隆技术的应用前景

体细胞克隆的成功为农业、医学以及生物学基础研究提供了新的工具。体细胞核移植技术和转基因、胚胎干细胞等现代生物技术的相互渗透更是活跃。当前,尽管体细胞核移植效率仍然不甚理想,而且克隆后代成活率低、畸形率高,但人们还是对该技术的发展充满了憧憬,尤其希望借助这一手段在攻克一些长期困扰人类的疑难疾病上有所突破。作者则总结了体细胞核移植在上述各方面的应用价值,供同行参考。     

影响牛胚胎移植效果的主要因素分析

胚胎移植技术自创立以来,经过不断发展和完善,已成为现代畜牧业尤其是高价值低繁殖力畜种繁育中不可或缺的技术手段.但由于胚胎移植是一个系统工程,其移植效果受供受体的选择、超排效果、胚胎质量、供受体的同期性、操作技术、营养及饲养管理水平等诸多因素的影响,移植效果也参差不齐.本文就影响牛胚胎移植效果的主要因素进行简要分析,以期...     

小鼠体细胞核移植研究进展

体细胞核移植是目前生物技术领域研究的热点之一。小鼠作为一种广泛使用的实验动物模型,具有遗传背景清楚、繁殖周期短、饲养成本较低等优点,因此小鼠体细胞核移植具有较大的研究价值。作者简要回顾了小鼠体细胞核移植的发展史,并对体细胞核移植方法、影响核移植效率的因素,包括供核细胞的类型、供核细胞的体外处理、核质细胞周期协调、重构胚的激活、体外培养体系及核移植分子机制等进行了综述,并展望了小鼠体细胞核移植的应用前景。     

哺乳动物体细胞核移植胚胎发育中表观重编程的研究进展

体细胞核移植（somatic cell nuclear transfer,SCNT）是一种能将已分化的体细胞重编程为全能胚胎的繁殖生物技术,在良种扩繁、濒危物种保护和治疗性克隆等方面有着广泛的应用前景,但极低的克隆效率、克隆动物胎盘异常、出生后胎儿畸形等严重限制了该技术的实际应用。造成克隆效率低和胚胎发育异常的主要原因是供体核表观遗传重编程错误或不完全。1958年,将非洲爪蟾（Xenopus laevis）幼体肠细胞核移入去核卵母细胞,获得了第1例SCNT动物个体;1986年,通过电融合1个卵裂球与去核卵母细胞成功获得了3只存活的羔羊;1997年,将成年母羊的乳腺上皮细胞与去核卵细胞电融合,获得首个SCNT哺乳动物"多利",开启了克隆时代,目前牛、小鼠、山羊、猪、欧洲盘羊、家兔、家猫、马、大鼠、骡子、狗、雪貂、狼、水牛、红鹿、单峰骆驼、食蟹猴等相继成功克隆,其中最引人瞩目的是2018年食蟹猴的成功克隆。作者通过将SCNT胚胎与受精胚胎的发育进行对比,阐述了SCNT过程中DNA甲基化、组蛋白修饰、基因组印迹、染色体状态等的重编程过程和缺陷,并从表观修饰剂、组蛋白去甲基化酶、抑制Xist表达、补充鱼精蛋白和精子RNA方面探讨单独或联合消除表观遗传重编程障碍对克隆效率的影响。随着低样本量测序技术的发展和完善,人们能够在SCNT胚胎中检测到更详细的全基因组表观遗传修饰图谱,进一步揭示SCNT胚胎表观遗传重编程中的缺陷,为提高克隆效率提供了线索。通过上述内容的阐述,希望为后续开发联合消除多种表观遗传障碍而提高克隆效率的策略和思路。     

绵羊去透明带卵母细胞体细胞核移植研究

为探索简化的核移植程序,本研究分析不同成熟培养时间、去核过程中紫外光照时间、融合电压强度、激活剂种类、不同培养方法对绵羊去透明带卵母细胞核移植的影响。结果表明:卵母细胞成熟培养18～19 h后去除透明带,其极体排出和附着效果最佳。采用1.9 kV/cm直流电压融合去核卵母细胞与颗粒细胞,融合率为88.2%,效果最好。离子霉素对重构胚具有较好的激活效果,卵裂率为82.1%,囊胚率为10.4%;压制WOW(s孔中孔)发育组卵裂率和囊胚发育率与四孔板培养组相比无显著差异,但卵裂率和囊胚发育率并不高;去除透明带的绵羊卵母细胞采用衰减1/4的UV照射10 s辅助去核后,卵裂率为35.6%,但重构胚未能发育至囊胚。结果显示,通过去透明带辅助显微操作去核的方法进行的绵羊体细胞克隆程序较易掌握。     

牛体细胞核移植技术

对牛体细胞核移植技术中核供体细胞周期同期化处理，电融合条件及去核方法等进行了研究。结果表明，血清－饥饿组（细胞周期同期化处理组）的移核重构胚细胞融合率（83．3％），卵裂率（70％）和囊胚发育率（33．8％）与血清－选择组对应指标间无显著性差异（82．3％，69．2％，32．4％，P＞0．05）；但上述2组分别极显著高于血清－随机组（64．8％，33．8％，4．35％，P＜0．01），试验确立了场强1.025kV/cm，脉冲宽度50μs，连续2次脉冲为最佳电融合条件。摸索出的点击去核法，对卵母细胞进行去核，去核成功率达90％，极显著高地吸引法的68．3％（P＜0．01）；其囊胚发育率为34．1％，显著高于吸引法的18．0％（P＜0．05），与挤压法（20．9％）相比差异不显著（P＞0．05），移植重构胚胎移植后，产2头成活的体细胞克隆牛。     

体细胞核移植技术生产猪植酸酶转基因胚胎的研究

为获得具有植酸酶腮腺特异性表达的猪转基因克隆胚胎,本研究使用植酸酶腮腺特异性表达的DNA质粒(包含腮腺分泌蛋白(parotid secretary protein,PSP)启动子与终止子序列、Neo筛选基因、绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因和高比活的植酸酶appA基因),采用脂质体转染和基因素418(G418)药物抗性筛选的方法获取稳转细胞系,并利用体细胞核移植技术获得植酸酶转基因胚胎。结果表明,本研究构建的DNA质粒可用于细胞筛选,且质粒越小,细胞的转染效率越高,14.89 kb的YM6552仅获得了7.1%的转染率,EGFP质粒则获得了43.4%的转染效率。在单克隆形成上,较小的pYN3600也获得了更高的单克隆形成数(25个),其中表达EGFP的单克隆有14个,植酸酶PCR阳性集落有11个,高于YM6552的单克隆数(19、8和6)。转基因细胞构建重构胚胎后,所有的胚胎均能表达绿色荧光蛋白,虽其体外发育能力有所下降,但差异不显著(P>0.05)。综上所述,本研究所采用的植酸酶质粒、细胞筛选方法和核移植技术可生产植酸酶重构胚。     

体细胞核移植技术在转基因动物研究中的应用

利用基因工程技术将目的基因整合入动物体细胞染色体中，并将其作为供体核移植入受体－－去核卵母细胞构成重建胚，然后将其移植入假孕母体，待其妊娠、分娩，便可得到经定向遗传修饰的转基因克隆动物。本文就这一领域的发展历史、研究现状、应用前景及存在的问题等方面作一概述。     

供体细胞对哺乳动物体细胞核移植的影响

哺乳动物体细胞核移植技术(克隆)在农业、生物技术、医药生产和濒危动物保护等方面具有很大的潜力和应用价值,已成为目前发育生物学研究的重要方法.文章依据近年来国内外在动物克隆技术方面的资料,分析了供体细胞类型、供体细胞动物年龄、供体细胞所处细胞周期、体外传代次数以及供体动物性别等因素对克隆动物效率的影响及可能原因.     

供体细胞的不同处理方法对牛核移植重构胚发育能力的影响

为了研究供体细胞不同的处理方法对核移植重构胚的作用，比较了用于保种的冻存和新鲜的成纤维细胞做供体细胞、供体细胞不同的离心转数、供体细胞不同的血清饥饿时间及用本实验室冻存的成纤维细胞，解冻复苏后，不同传代次数对重构胚的影响。结果表明分别用冷冻保存的和新鲜的成纤维细胞作为核供体，所得重构胚卵裂率、囊胚率无显著差（P>0.05）；供体细胞离心800 r/min时所得重构胚效果较好，离心1500 r/min所得重构胚的卵裂率、囊胚率与其他3组相比较低；血清饥饿3～5 d组所得重构胚比其他3组好；用解冻复苏后再传2、5代的细胞进行核移植，所得重构胚的卵裂率、囊胚率无明显差异(P>0.05)，显著高于传8代的细胞所得重构胚。说明供体细胞的不同处理方法对核移植重构胚发育有很重要的影响。     

供体细胞和去核卵母细胞的不同预激活对体细胞核移植胚胎体外发育的影响

研究用细胞质内注射法构建重组胚，比较了离子霉素和乙醇预激活供体细胞和去核卵母细胞对重组胚卵裂和体外发育的影响。结果表明：与未经处理的对照组相比，离子霉素预激活供体细胞对重组胚的卵裂率和囊胚发育率有所提高；而供体细胞和去核卵母细胞同时用离子霉素预激活，重组胚的卵裂率无明显提高，囊胚发育率下降；用离子霉素或乙醇预激活去核卵母细胞，对重组胚的卵裂和发育无明显影响。     

哺乳动物体细胞核移植中供体细胞的研究进展

本文对哺乳动物核移植供体细胞的研究进展进行了综述。主要涉及细胞类型、细胞年龄和细胞所处的周期时相对核移植胚胎发育的影响，以及目前核移植技术存在的问题等。