绵羊体外受精及胚胎发育分子调控研究进展

家畜体外受精研究最早的动物是绵羊。与其他动物体外受精过程一样,绵羊体外受精技术也包括卵母细胞体外成熟(IVM)、精子体外获能、体外受精(IVF)、受精卵体外培养(IVC)以及胚胎移植(ET)等过程。因此,绵羊胚胎的体外生产技术的效率受到了这些技术环节当中诸多因素的影响,并且动物胚胎的发育受到多种调控因子的调节。本文就当前绵羊体外受精技术环节中的相关影响因素以及胚胎发育分子调控的相关研究进展作一综述。     

绵羊卵巢卵母细胞体外成熟培养的研究

在体外受精过程中,绵羊卵巢卵母细胞体外成熟情况在很大程度上决定着卵母细胞的体外受精率和胚胎发育率.影响卵母细胞成熟的因素很多,主要包括卵泡大小、卵巢的发育阶段、培养基、激素生长因子等.试验从屠宰场采集屠宰后的绵羊卵巢,抽取卵巢表面卵泡中的卵母细胞,选择一级和二级卵母细胞进行体外成熟培养.试验证明,绵羊卵巢卵母细胞体外成熟培养时间以24h为佳,FCS浓度以20%最适宜.试验还发现无菌条件、温度、湿度以及在体外对卵母细胞的操作时间对试验的结果都有很大的影响.通过试验初步探明了适宜绵羊卵母细胞体外成熟的一些基本条件,为全面掌握绵羊卵母细胞体外成熟培养以至整个体外受精技术的完善和规范提供了有益的资料.     

季节和方法对牛、绵羊卵母细胞回收及体外成熟的影响

利用屠宰牛、绵羊卵巢,研究了季节和方法对卵母细胞回收及体外成熟的影响。结果表明,季节对牛卵母细胞的回收和利用没有影响;抽吸法是合适的牛卵巢卵母细胞采集方法;季节对绵羊卵母细胞的回收和利用有显著影响,绵羊在非繁殖季节卵母细胞的回收率和可用率显著高于繁殖季节（P<0.05）,而体外成熟率极显著低于繁殖季节（P<0.01）;切割法回收的绵羊卵母细胞可用率（P<0.01）和体外成熟率（P<0.05）显著高于抽吸法,适合绵羊卵母细胞的回收。     

生殖激素对绵羊卵母细胞体外成熟的影响

母羊体内生殖激素在不同季节的分泌水平是不同的，这就说明在不同季节，需要不同的生殖激素浓度刺激，才能使卵母细胞体外成熟效果达到最佳。由于本试验是在夏季绵羊乏情季节进行，所以通过对比FSH、LH和雌激素不同浓度对绵羊卵母细胞的体外成熟影响，期望优化出适合晋中绵羊夏季乏情季节体外成熟培养所需的生殖激素的添加方案，完善乏情季节晋中绵羊卵母细胞体外成熟的体系。     

hCG对绵羊卵母细胞体外成熟的影响

为了探讨hCG对绵羊卵母细胞体外成熟的影响。从屠宰场获取绵羊卵巢后，采用机械切割法获取卵母细胞，在hCG为0u／L（对照组）、5u／L（低浓度）、10u／L（中浓度）、15u／L（高浓度）的培养液中体外成熟培养24h，计算成熟率。结果表明：hCG对绵羊卵母细胞体外成熟培养无显著影响（P〉0．05）。     

血管内皮生长因子对绵羊卵母细胞体外成熟及体外受精卵卵裂率的影响

试验研究了在绵羊体外成熟和体外受精培养系统中分别添加5ng/mL血管内皮生长因子(VEGF)对绵羊卵母细胞体外成熟和体外受精卵的早期发育的影响。结果表明:①与对照组相比,添加5ng/mLVEGF能够显著(P<0.01)提高绵羊卵母细胞的体外成熟率。②在体外受精液中添加5ng/mLVEGF能够显著(P<0.05)提高成熟卵母细胞的卵裂率。研究表明,VEGF对绵羊卵母细胞的体外成熟和受精具有调节作用。     

绵羊卵母细胞体外成熟的研究

研究了FSH／LH浓度、年龄和采卵季节对绵羊卵母细胞体外成熟的影响。结果表明：①FSH／LH能促进绵羊卵母细胞体外成熟，适宜的添加浓度很重妻。本实验条件下，添加量以10μg／ml为宜。②成年绵羊卵母细胞成熟率高于性成熟前绵羊，但无显著差异。③发情季节绵羊卵母细胞较乏情季节易成熟。     

发情牛血清对绵羊卵母细胞体外成熟及孤雌胚发育的影响

在动物卵母细胞体外成熟及胚胎体外培养体系中添加一定浓度的发情牛血清可能提高卵母细胞的成熟率及胚胎的发育率。本研究以屠宰场卵巢来源的绵羊卵母细胞为试验材料,探讨了发情牛血清对绵羊卵母细胞体外成熟及孤雌胚发育的影响。结果表明,成熟液中添加10%第1天的发情牛血清能显著提高绵羊卵母细胞的体外成熟率及孤雌胚卵裂率(P＜0.05);孤雌胚体外培养72 h后,向培养液中添加10% 第7天的发情牛血清能显著提高绵羊孤雌胚的桑囊胚率(P＜0.05)。结果表明,发情牛血清能够促进绵羊卵母细胞的体外成熟率及孤雌胚发育率。     

E-64对绵羊卵母细胞成熟及胚胎发育能力的影响

为了研究E-64对绵羊卵母细胞体外成熟及胚胎发育能力的影响,试验在体外成熟基础液中分别添加0,1,5,10μmol/L的E-64。结果表明:与0μmol/L E-64相比,1μmol/L的E-64能显著提高绵羊卵母细胞囊胚率(P0.05),5,10μmol/L的E-64能极显著提高其囊胚率(P0.01),但各浓度E-64对绵羊卵母细胞体外成熟率、卵裂率及囊胚细胞数均无显著影响(P0.05)。     

孕酮和雌二醇对绵羊精子体外获能的影响

试验探讨孕酮和雌二醇对绵羊精子体外获能和顶体反应的影响。将绵羊精子分别加到含不同浓度孕酮(1、10和100μmol/L)和雌二醇(1、10、和100μmol/L)的输卵管合成液(SOF)中,作用不同时间后分别取出部分精子样本进行金霉素荧光染色(chlortetracycline,CTC),通过精子与CTC结合染色的不同类型来评定孕酮和雌二醇对绵羊精子的作用。结果表明:雌二醇对绵羊精子体外获能和顶体反应都没有显著的促进作用(P>0.05);一定浓度的孕酮和雌激素组合抑制绵羊精子体外获能和顶体反应的发生(P<0.05)。     

人及绵羊卵泡液对绵羊卵母细胞体外成熟受精及发育的影响

人及绵羊卵泡液对绵羊卵母细胞体外成熟受精及发育的影响孙风俊，Ｐ．Ｈｏｌｍ，Ｂ．Ｉｒｖｉｎｅ，Ｒ．Ｆ．Ｓｅａｍａｒｋ前言近年来，有报道阐述了在培养液中添加同卵泡液产生良好的效果，用于卵母细胞体外成熟（ＩＶＭ），进一步体外授精（ＩＶＦ）并对ＩＶＭ、ＩＶＦ...     

重组绵羊肺表面活性物质结合蛋白A的体外生物学活性检测

旨在研究重组绵羊肺表面活性物质结合蛋白A(rSP-A)对中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)活性及淋巴细胞体外增殖的影响,初步分析rSP-A的抑菌活性。使用绵羊肺炎支原体(Mo)感染体外培养的绵羊外周血中性粒细胞以刺激其释放NE,然后应用底物显色法对比分析不同浓度rSP-A对NE活性的影响;使用MTT比色法测定rSP-A对体外培养的绵羊外周血淋巴细胞增殖活性的影响;使用酸化法和平板菌落计数法测定rSP-A对Mo代谢与增殖的影响;应用平板菌落计数法对rSP-A的抑菌活性进行初步分析。NE活性检测结果表明,rSP-A可显著增强Mo刺激绵羊外周血中性粒细胞释放的NE活性(P0.05),且呈剂量效应关系;淋巴细胞增殖试验显示,rSP-A能够显著抑制淋巴细胞的增殖(P0.05);代谢试验证实rSP-A对体外培养的Mo的代谢具有明显的抑制作用(P0.01);抑菌试验显示,rSP-A对致病性肺炎链球菌和巴氏杆菌的增殖具有明显的抑制作用(P0.05)。研究结果说明,真核表达的rSP-A具有明显的生物学活性,这为进一步研究绵羊体内肺表面活性物质结合蛋白A(SP-A)的生物学特性奠定了基础。     

PGI_2对缺少内源性PGs的绵羊早期胚胎体外发育的影响

试验旨在探讨添加外源Iloprost(PGI2的稳定类似物)对缺少内源性前列腺素(PGs)的绵羊早期胚胎体外发育的影响。常规体外受精,通过在体外培养液中单独或联合添加前列腺素合成限速酶COX-1和COX-2的特异性抑制剂SC560和NS398,观察COX-1和COX-2对绵羊早期受精胚胎体外发育的影响。添加抑制剂NS398后,再协同添加不同浓度Iloprost,观察PGI2对绵羊早期体外胚胎发育的具体作用,并对孵化囊胚的细胞数进行分析。结果显示,在卵裂率和囊胚率方面,单独添加NS398与同时添加SC560和NS398组间差异不显著(P0.05),而与对照组间差异显著(P0.05)。添加NS398后,再添加不同浓度的外源性Iloprost可代替胚胎内源性PGI2的作用,基本消除COX-2抑制剂对绵羊早期胚胎体外发育的不利影响。Iloprost的浓度以1×10-6 mol/L为宜,H33342染色结果差异不显著(P0.05)。本试验结果表明,胚胎内源性COX-2对绵羊早期胚胎中PGI2的合成起主要调控作用。外源添加Iloprost可补偿胚胎内源性PGI2的缺失作用,解除NS398对COX-2的特异性抑制作用,最终促进绵羊早期胚胎的体外发育。     

不同添加成分对绵羊卵母细胞体外成熟的影响

卵母细胞体外成熟是胚胎工程中的一项基础性研究。试验比较了不同添加成分对绵羊卵母细胞的体外成熟及其后续发育的影响。分析了EGF不同添加量、FSH∶LH的不同配比和不同大小卵泡的卵泡液对绵羊卵母细胞的体外成熟的影响。结果表明,①添加30ng/mLEGF的成熟率显著高于其他试验组（85.0%VS60.0%,71.7%,72.7%,P〈0.05）,并可提高绵羊孤雌激活胚的囊胚发育率;②成熟液中添加FSH1μg/mL,LH5.0IU/mL成熟率最高;③在绵羊卵母细胞成熟液中添加3%绵羊大卵泡液,在成熟率上极显著高于20%小卵泡液的添加组（78.6%VS36.5%,P〈0.01）,显著高于3%小卵泡液的添加组和未添加组（78.6%VS60.0%,67.5%,P〈0.05）。     

PGI2对缺少内源性PGs的绵羊早期胚胎体外发育的影响

试验旨在探讨添加外源Iloprost（PGI₂的稳定类似物）对缺少内源性前列腺素（PGs）的绵羊早期胚胎体外发育的影响。常规体外受精,通过在体外培养液中单独或联合添加前列腺素合成限速酶COX-1和COX-2的特异性抑制剂SC560和NS398,观察COX-1和COX-2对绵羊早期受精胚胎体外发育的影响。添加抑制剂NS398后,再协同添加不同浓度Iloprost,观察PGI₂对绵羊早期体外胚胎发育的具体作用,并对孵化囊胚的细胞数进行分析。结果显示,在卵裂率和囊胚率方面,单独添加NS398与同时添加SC560和NS398组间差异不显著（P>0.05）,而与对照组间差异显著（P<0.05）。添加NS398后,再添加不同浓度的外源性Iloprost可代替胚胎内源性PGI₂的作用,基本消除COX-2抑制剂对绵羊早期胚胎体外发育的不利影响。Iloprost的浓度以1×10^-6 mol/L为宜,H33342染色结果差异不显著（P>0.05）。本试验结果表明,胚胎内源性COX-2对绵羊早期胚胎中PGI₂的合成起主要调控作用。外源添加Iloprost可补偿胚胎内源性PGI₂的缺失作用,解除NS398对COX-2的特异性抑制作用,最终促进绵羊早期胚胎的体外发育。     

不同酵母培养物对绵羊瘤胃体外发酵参数的影响

为验证不同类型及比例的酵母培养物(YC)对绵羊瘤胃体外发酵参数的影响。采用全因子试验设计,在发酵底物条件下分别添加不同类型及比例的YC,一个对照组、4个试验组,测定体外发酵参数浓度;发现YC-3能极显著降低培养液pH和丙酸浓度,显著增加异丁酸浓度和乙丙比。在体外条件下添加1%、2%YC均能显著增加培养液中乙酸浓度,添加4%YC能极显著降低异戊酸的浓度。YC不同来源和不同水平影响绵羊瘤胃体外发酵pH、丙酸及乙丙比等发酵参数,用于指导畜牧生产实际。     

不同生殖周期的绵羊生殖道不影响绵羊精子获能

了解发情期、妊娠前期、发情间期的生殖道对获能的影响,从而选取一个适当时期的生殖道作为实验的基础,希望能为体外获能的研究提供一些参考。将离心后的绵羊精液输入发情期、妊娠前期、发情间期的绵羊生殖道作用一定时间后,发现获能的比例均会增加,但不同时期的生殖道间差异不显著,且顶体反应的比例变化也不大;说明处于不同生殖周期的绵羊生殖道对绵羊精子获能的影响是相同的。     

不同共培养细胞类型对绵羊孤雌生殖胚发育的影响

体外成熟的绵羊卵母细胞经孤雌激活4 h后,分别在5种体细胞单层(成熟前颗粒细胞、成熟后颗粒细胞、输卵管壶腹部上皮细胞、输卵管峡部上皮细胞、子宫内膜细胞)中进行共培养,比较其对绵羊孤雌生殖胚体外发育的影响.结果表明:成熟前后颗粒细胞对绵羊孤雌胚体外发育的卵裂率和囊胚率差异不显著(P>0.05);但输卵管壶腹部上皮细胞(27.5%)、子宫内膜细胞组囊胚率(27.7%)高于输卵管峡部上皮细胞和颗粒细胞(17.7%、20.3%),且差异显著(P<0.05);壶腹部上皮细胞与子宫内膜细胞在囊胚率上差异不显著(P>0.05).说明在绵羊孤雌生殖胚体外发育中,选择成熟前及成熟后的颗粒细胞都可达到相同的共培养效果;使用输卵管壶腹部上皮细胞、子宫内膜细胞进行共培养效果优于输卵管峡部上皮细胞和颗粒细胞,可以得到较高的囊胚率.     

伊维菌素注射剂对绵羊体外寄生虫病的防治示范

应用伊维菌素注射剂进行自然感染绵羊主要体外寄生虫病的防治示范,选择其中1.5~2岁感染体外寄生虫较严重的绵羊48只,分别按0.1;0.2;0.3mg/kg剂量皮下注射给药,进行防治效果评价,并设阳性对照组。结果:伊维菌素注射剂0.2,0.3mg/kg剂量对绵羊颚虱、足颚虱的转阴率和杀虫率均达100.0%;对羊蜱蝇的转阴率分别为91.7%和100.0%,杀虫率分别为93.8%和100.0%;0.1mg/kg剂量对绵羊颚虱、羊蜱蝇和足颚虱的杀虫率较低;全部试验绵羊给药后未见异常反应。试验证明伊维菌素注射剂驱杀绵羊主要体外寄生虫高效、安全、经济。     

FSH对绵羊卵母细胞体外核成熟的影响

为了探讨FSH对绵羊卵母细胞核成熟的影响,本试验将绵羊卵母细胞体外成熟24 h,并在成熟过程中的4个不同时间段内添加FSH,统计各个时间段卵母细胞的生发泡破裂(germinal vesicle break down, GVBD)及第一极体排出情况。结果显示：①在体外成熟培养的前4 h或前8 h添加FSH,经体外成熟的卵母细胞其生发泡破裂率与不添加FSH组无显著差异;②在体外成熟的4~24 h或8~24 h添加FSH,其第一极体排出率与不添加FSH组有极显著差异。说明,在本试验条件下,FSH对绵羊卵母细胞体外成熟具有显著的促进作用,是在减数分裂的恢复后到减数分裂完成之间的某一阶段起的促进作用。