供核细胞对体细胞核移植效率的影响

利用体细胞核移植技术克隆动物、生产转基因家畜具有极大的应用潜力。然而,核移植效率低下、克隆后代形态异常等问题仍然制约着体细胞核移植技术的产业化进展。影响体细胞核移植效率的因素很多,该文着重从供核细胞的类型、细胞体外培养、细胞凋亡及转基因操作等方面阐述其对体细胞核移植效率的影响。     

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。     

家兔供体细胞的发育周期与重构胚发育的关系

采用血清饥饿法处理体外培养的兔子胎儿成纤维细胞,并将其作为供体细胞移入去核卵母细胞内构建重构胚胎。检查供体细胞的细胞周期对重构胚的融合率、分裂率和着床率的影响。实验结果表明：培养基中血清含量在0．5％的情况下,G0／G1期的细胞比例由正常培养条件下(培乔液中含有10％FCS)的73．2％明显地增加到86％以上。饥饿1～3天的细胞作为供体细胞构建重构胚时,可明显提高重构胚的融合率,但是不同的饥饿时间其融合率并无显著的差异。饥饿处理可明显增加重构胚的分裂率,以饥饿处理3天为最佳。     

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

本研究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40-44h的猪卵母细胞去核后,将经血清饥饿(0．5?s)培养2-9d、0．1mg/L Aphidicolin (APD)培养 0．5?S培养2-9d或一般培养法(10?S)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(100V/mm,30μs,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0．1mg/L APD 0．5?S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0．1mg/L APD 0．5?S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)0．1mg/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。     

单、双标记基因筛选的转人乳铁蛋白基因供核细胞生产克隆山羊效率的比较

为比较两种筛选标记基因生产转人乳铁蛋白(hLF)基因克隆山羊的效率,利用单(新霉素抗性基因,Neor)、双(新霉素抗性和绿色荧光蛋白基因,Neor/GFP)标记基因筛选转基因的供核细胞,并制作体细胞核移植转基因山羊。山羊胎儿成纤维细胞电转染单标记基因表达载体(pBLC14)或双标记基因表达载体(pAPLM),分别有58.8%(20/34)和86.7%(26/30)的抗性细胞株检测到外源基因;转染pAPLM的细胞传代培养后,仅有20%(6/30)株细胞在传代中所有细胞均能观察到荧光;分别以pBLC14和pAPLM的细胞株作为供核细胞进行体细胞核移植,共获得806枚重构胚胎,胚胎移植受体后35 d、60 d妊娠率分别为53.8%、26.9%和39.1%、21.7%,最终分别产下5只(1.9%)和7只(1.4%)克隆山羊;经PCR及Southern blotting检测,所有出生山羊均整合有外源基因。结果显示,以单、双标记基因筛选供核细胞,其重构胚融合率、怀孕率和克隆动物出生率差异不显著(P>0.05),Neor/GFP双标记基因能准确、有效地用于转基因供核细胞筛选。同时,结果也表明Neor/GFP双标记基因转染的体细胞作为供核细胞对体细胞克隆效率未出现不利影响。     

影响猪体细胞核移植重构胚体外发育的若干因素

以卵丘细胞为核供体细胞组成重构胚,卵裂率达到56．7％,发育至桑椹胚达11．7％、孵化囊胚率为6．7％,显著高于成纤维细胞组成的重构胚（P＜0．05）。我们研究了卵母细胞的采集方法,激活方法和卵龄对卵丘细胞核移植重构胚体外发育的影响。以血清饥饿法将卵丘细胞诱导至G0或G1期,抽吸法／解剖法采集卵母细胞,体外培养33或44h,将卵丘细胞置于去核卵母细胞的卵周隙中,重构胚以钙离子载体A23817或电泳冲结合6－DMAP激活处理,体外培养6天,结果表明,卵 母细胞采集方法、激活液中细胞松弛素（CB）并不影响重构胚的发育（以卵龄44h的卵母细胞为受体）;而以电脉冲结合6－DMAP激活处理能提高重构胚发育能力（以卵龄33h的卵母细胞为受体）（P＜0．05）。本研究显示,以电脉冲结合6－DMAP激活卵丘细胞重构胚,能在体外发育至囊胚。     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62.6%和86.0%。用核染料Hoechst 33342 对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73.3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

用改进的细胞核移植方法构建重构胚

为了能够找出一种既容易操作,又不需要特殊设备的核移植方法,对以前的操作进行了改进。首先以预先吸有细胞核或细胞的注射针在固定于持卵针上的卵母细胞透明带上穿刺两个孔,然后一边缓慢地将注射针回拔至卵周隙中,一边逐渐增加持卵针中的负压,直至极体与目标核质被完整吸入持卵针中而完成去核,最后在不拔出注射针的情况下直接注射细胞核或完整细胞进而完成重构胚的构建。用此方法对200个卵母细胞进行注核和注细胞操作,平均完成一个重构胚的构建各自耗时约40s和30s,成功率分别为62·6%和86·0%。用核染料Hoechst33342对卵母细胞的去核效率进行验证,去核成功率达到73·3%。实验证明,用此方法可以在只有倒置显微镜和显微操作仪的条件下一次性快速完成去核和注核,大大提高了细胞核移植的效率和重构胚成活率;更重要的是该方法操作简单,新手可以很快掌握该技术,易于在实际工作中推广应用。     

哺乳动物体细胞核移植中供体细胞的研究进展

在哺乳动物体细胞核移植中,供体细胞是影响其效率的主要因素之一。供体细胞的类型、细胞周期、细胞的培养代数、冷藏与冷冻处理,以及供体动物的性别、年龄等都可能影响核移植胚胎的发育。根据现有资料,简要综述了在哺乳动物体细胞核移植中有关供体细胞的研究进展。     

不同激活方法对牛体细胞核移植胚胎体外发育的影响（简报）

Effects of different activation methods on the cleavage and in vitro development of bovine somatic cloned embryos constructed by intracytoplasmic nuclear injection were compared. The results show that the cleavage and in vitro development rate were not different significantly for constructed embryos cultured in 6-DMAP comparing with those in 6-DMAP + cytochalasin B (CCB) after activation with Ionomycin. Culture duration (3 to 4 h) in 6-DMAP or 6-DMAP + CCB had no significant effects on the cleavage and in vitro development ability of reconstructed embryos. CCB addition in the activation medium was benefit to the development of constructed embryos, although the effect wasn't significant. Within 1 to 4 h, the longer interval duration of nuclear injection and reconstructed embryo activation was, the higher cleavage and the blastocyst development rate of reconstructed embryos were.     

体细胞来源及培养代数对核移植重构胚发育的影响

为探讨体细胞来源及培养代数对核移植重构胚发育的影响,实验采用电融合法将小鼠2—细胞胚胎卵裂球、胚胎干细胞(ES)、胎儿成纤维细胞、耳成纤维细胞、尾尖成纤维细胞、睾丸支持细胞和精原细胞以及不同培养代次的胎儿成纤维细胞进行了核移植。结果显示：2—细胞胚胎卵裂球供核重构胚发育最好,囊胚率为7．4％;ES细胞重构胚虽然发育率低,但仍有囊胚出现,比例为0．7％;胎儿成纤维细胞重构胚最高发育阶段为桑椹胚,比例为0．2％;精原细胞重构胚只能发育到8-细胞阶段,比例为0．3％;其他几类细胞重构胚则仅能发育至4-细胞阶段。不同培养代数的胎儿成纤维细胞重构胚除第3代外都可发育到8-细胞阶段,且发育率差异不显著,但第一代细胞重构胚2-细胞发育率(40．7％)显著低于2、3和4代细胞重构胚。结果表明：不同分化程度的细胞核移植后,重新编程的难易程度是不一样的,分化程度越高则重新编程越难;未调整细胞周期的ES细胞由于多数处于S期,所以重构胚发育率很低;体外培养传代有利于体细胞核移植后重新编程。     

Argonaute亚族蛋白对人类肿瘤细胞周期的影响

Argonaute(Ago)家族蛋白与小的非编码RNAs(siRNAs, miRNAs, piRNAs)生物发生和细胞功能密切相关．它可以结合小RNAs,调控蛋白质的合成或影响mRNA的稳定性,即RNA干扰(RNAi),并且参与Piwi相关RNAs(piRNAs)的生成．人类Argonaute蛋白家族包括8个成员,对其中的4个(Ago1～Ago4)mRNAs进行了实时定量PCR(qRT-PCR)检测,其在许多细胞中共表达,与细胞生长紧密相关．针对人乳腺癌MCF7和子宫颈癌HeLa细胞系,通过下调Ago亚族蛋白表达量,研究其在细胞周期中的调控作用．MTT实验证明,Ago蛋白表达缺失导致细胞增殖活性显著下降(P < 0.01),生长受阻．进一步研究揭示,细胞周期在G0/G1期发生停滞,其中Ago1(P < 0.01)和Ago4(P < 0.05)的作用尤为明显,但并不引发凋亡．虽然具体调控机制尚不清晰,但在人类肿瘤细胞中Argonaute蛋白可直接或间接地参与细胞周期进程的调控．     

Analysis of the Cell Cycle and a Method Employing Synchronized Cells for Study of Protein Expression at Various Stages of the Cell Cycle

Study of protein expression during the cell cycle requires preparation of pure fractions of cells at various phases of the cell cycle. This was achieved by the development of methods for cell synchronization. Successful cell synchronization requires knowledge of the duration of all phases of the cell cycle. So, in the present review these interrelated problems are considered together. The first part of this review deals with basic methods employed for analysis of duration of cell cycle phases. The second summarizes data on treatments used for cell synchronization. Methods for calculation of percent of cells at various stages of the cell cycle in fractions of synchronized cells are considered in the third part. The fourth part of this review deals with a method of study of protein expression during the cell cycle by means of immunoblotting of synchronized cell fractions. In the Appendix, basic principles are illustrated with practical examples of analysis of the cell cycle, synchronization, and study of expression of some proteins at various stages of the cell cycle using synchronized XL2 (Xenopus laevis) cells.     

牛供体细胞的来源、血清饥饿和预激活对核移植卵体外胚胎发育的影响

牛皮肢成纤维细胞经血清饥饿或预激活处理后获得核胞体,并注入去核卵母细胞内构建重组胚。检查重组胚24h和36h卵裂率以及8d囊胚率,以评估供体细胞及其处理方法对体细胞核移植效果的影响。实验结果表明：来自3个年龄（6、18和36月龄）、2个品系（红安格斯肉牛和荷斯坦奶牛）的4头供体牛皮肤细胞重组胚的卵裂率和囊胚率均无差异。生长到完全汇合的36月龄荷斯坦牛供体细胞血清饥饿10-13d组重组胚的36h卵裂率显著低于0d（对照）、3-5d和6-9d组,囊胚率显著低于3-5d组;经5μmol/L离子霉素或7％乙醇预激活5min重组胚的卵裂率和囊胚率均与对照组无差异。     

哺乳动物核移植中供核与受体卵胞质细胞周期的相互关系

就供核与受体卵胞质细胞周期的相互关系问题进行了综述.核移植技术不管是在基础理论,还是在应用研究中都具有广泛的应用价值,但核移植的效率却很低,其根本原因是与核移植相关的许多基础理论问题尚不清楚,对这些问题的研究发现,维持重构卵核的正确倍性,并使其重新程序化是核移植成功的关键,不同的胞质受体及不同的供体细胞及其状态均对重构胚的发育有影响.     

体细胞核移植技术在不同物种中的应用及提高其成功率的可能措施

体细胞核移植技术具有极其广阔的应用前景,但极低的成功率限制了这项技术在实践生产中的应用。不同的学者在不同的物种上进行了一系列的尝试,试图提高体细胞核移植的成功率。本文就体细胞核移植技术在不同物种中的成功应用进行阐述,并就如何提高体细胞核移植成功率阐明一些观点。     

Effects of donor cells on in vitro development of cloned bovine embryos

The donor cells from different individuals and with different foreign genes introduced were investigated to determine their effects on the efficiency of somatic cell nuclear transfer (SCNT). The bovine ear fibroblast from different individuals was isolated, cultured, and then transfected with foreign genes to establish the stable cell lines, which were used as donor cells for nuclear transfer. The ooeytes were obtained through ovum pick up operation. After in vitro maturation, the M II phase oocytes were selected as receptors for nuclear transfer.The reconstructed embryos were cultured in vitro and observed at 2 h, 48 h, and 7 days after transfer to assess the rate of fusion using cleaved and blastoeyst as the parameters of SCNT efficiency. The donor cells from different individuals (04036, 06081, 06088, and 06129)had no obvious effect on the fusion and cleaved rate, whereas there was significant difference in the blastocyst rate (P<0.05), and the rate was 62.3%, 37.0%, 35.1%, and 15.6%, respectively. There was no significant difference among the rate of fusion, cleaved and blastocyst in donor cells with different foreign genes (P>0.05). It was concluded that the genetic background of the donor cells could affect the effi-ciency of SCNT, while the introduction of foreign genes into the donor cells had no obvious effect on the efficiency. This study provides useful information for the SCNT and would benefit in promoting the efficiency.