丙戊酸处理对猪手工克隆重构胚体外发育潜能的影响

为探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸（valproic acid, VPA)对猪手工克隆(HMC)胚胎发育潜能的影响,本研究比较了不同浓度（0、25、50、75和100 nmol/L）VPA处理猪HMC重构胚对后期胚胎发育率、内细胞团数和组蛋白乙酰化程度的影响。结果表明,50、75 nmol/L VPA处理组HMC重构胚的卵裂率和囊胚发育率均显著高于0、25和100 nmol/L VPA处理组（P<0.05）;与0、25、75和100 nmol/L相比,50 nmol/L VPA处理组能显著提高囊胚内细胞团细胞数（P<0.05）,囊胚阶段VPA处理组的组蛋白H3K14乙酰化（AcH3K14）水平高于空白组和孤雌激活囊胚。因此,应用VPA处理可提高猪HMC重构胚胎分裂率、囊胚率及增加内细胞团细胞数,提高了猪HMC胚胎的体外发育潜能。     

SAHA处理对猪手工克隆胚胎体外发育潜能的影响

为了探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA)对德保猪手工克隆胚胎(HMC)发育潜能的影响,试验摸索SAHA的适宜处理浓度[0(对照),1.0,2.5,5.0,7.5,10.0μmol/L]和时间(0,6,12,24 h);之后分为4组,SAHA组、体外受精(IVF)组、孤雌激活(PA)组、对照(HMCC)组,分别在体外发育的1细胞期、2细胞期、4细胞期、囊胚期收集胚胎,在相同时期下比较各组胚胎组蛋白H4K8乙酰化(Ac H4K8)水平差异和相关基因(HDAC1、HAT1、ASF1A、OCT-4)相对表达量。结果表明:7.5μmol/L SAHA处理囊胚率显著高于对照(P0.05),12 h囊胚率显著高于0 h(P0.05);所以适宜处理浓度为7.5μmol/L,适宜处理时间为12 h。在1细胞期、2细胞期、囊胚期,SAHA组Ac H4K8水平接近IVF组水平(P0.05)。在囊胚期,SAHA组HDAC1基因相对表达量接近IVF组(P0.05);在囊胚期,SAHA组OCT-4基因相对表达量接近IVF组(P0.05)。说明SAHA可以使HMC胚胎Ac H4K8水平接近IVF水平,并纠正克隆胚胎乙酰化的异常,从而提高克隆胚胎发育潜能。     

曲古抑菌素A处理克隆胚对囊胚发育率的影响

[目的]探讨曲古抑菌素A（Trichostatin A,TSA）处理对囊胚发育率的影响。[方法]以牛胎儿成纤维细胞作为供体核,以牛卵母细胞作为受体胞质进行体细胞核移植,用80 nmol/L TSA处理供体细胞12 h,核移植后继续处理克隆胚胎0、6、12和24 h,应用激光共聚焦显微镜检测供体细胞组蛋白H4K12乙酰化水平,并通过核移植检测TSA不同时间处理的克隆胚胎囊胚发育率。[结果]TSA处理12 h的供体细胞组蛋白H4K12乙酰化水平显著增高（P〈0.05）;80 nmol/LTSA处理12 h的克隆胚的囊胚发育率（21.9%）高于未处理组（16.5%）,差异显著（P〈0.05）。[结论]供体细胞和克隆胚胎经TSA处理的12 h的克隆胚胎,显著提高了体外发育能力。     

TSA处理供体细胞对组蛋白乙酰化和核重编程效果的影响

克隆胚胎基因组的不完全重编程是克隆动物成功率低的主要原因.试验中以第5代牛胎儿成纤维细胞作为供体核,以牛卵母细胞作为受体胞质进行体细胞核移植,用75 nmol·L-1曲古抑菌素A(Trichostatin A,TSA)分别处理供体细胞6、12和24 h,通过核移植检测克隆胚胎发育率,并应用激光共聚焦显微镜技术和流式细胞术检测处理细胞和克隆囊胚组蛋白H3K18乙酰化水平和细胞周期.结果显示:随着TSA处理时间的延长,供体细胞组蛋白H3K18乙酰化水平不断提高;以75 nmot·L-1TSA处理供体细胞12 h的克隆胚的囊胚发育率显著高于未处理组(23.5%vs 15.7 %,P<0.05);供体细胞经TSA处理的克隆囊胚组蛋白H3K18乙酰化水平与未处理组相比差异不显著(P>0.5);处理组和对照组细胞G0/G1期和S期比例间存在显著差异(P<0.05).结论:TSA对核供体细胞的处理存在时间效应,75 nmol·L-1TSA处理12 h的牛胎儿成纤维细胞更易被卵母细胞重编程,显著提高了克隆胚的体外发育能力,初步证实TSA是通过提高供体细胞组蛋白乙酰化水平来促进供体细胞重编程的.     

不同浓度的组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid对水牛胎儿成纤维细胞生长及其组蛋白乙酰化修饰的影响

研究旨在探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid对水牛胎儿成纤维细胞（BFF）生长特性、细胞毒性及其组蛋白H3K18乙酰化修饰的影响,为今后研究供体细胞的重编程及提高水牛核移植效率提供一定的理论依据。试验采用不同浓度（0、250、500、750 nmol/L）的Scriptaid分别处理BFF后观察细胞的生长形态,然后利用台盼蓝染色法检测细胞的存活率,同时通过细胞免疫组化技术分析细胞组蛋白H3K18乙酰化的表达情况。结果发现,BFF经不同浓度的Scriptaid处理后,细胞形态没有显著变化,为长梭形、立体感较强,生长曲线与对照组相似,均呈“S”型分布,且各处理组细胞的存活率与对照组之间差异不显著（P＞0.05）;此外,Scriptaid处理组的细胞组蛋白H3K18乙酰化的相对荧光强度显著高于对照组（P＜0.05）,其中500和750 nmol/L 2个处理组细胞组蛋白乙酰化水平显著高于250 nmol/L处理组（P＜0.05）,而500和750 nmol/L 2个处理组之间差异不显著（P＞0.05）。可见,适合浓度的Scriptaid对BFF细胞形态和存活率影响不大,且能显著提高BFF的组蛋白乙酰化水平。     

Scriptaid和TSA对牛体细胞核移植重构胚发育效果的影响

为探讨一种新型组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid处理核移植重构胚时对其发育能力的影响,本研究以牛卵丘细胞为核供体,对获得的核移植重构胚分别用Scriptaid和曲古抑菌素(TSA)处理,统计其胚胎发育效果。结果表明:TSA以0.1μmol/L为宜,与对照组相比,尽管卵裂率无显著性差异(P0.05),但囊胚发育率显著提高(26.53%vs 18.00%,P0.05);Scriptaid处理组以0.4μmol/L囊胚发育率最高(27.08%),显著高于对照组(15.56%,P0.05)。对0.1μmol/L的TSA和0.4μmol/L的Scriptaid处理牛核移植重构胚发育结果进行比较,发现0.4μmol/L的Scriptaid处理组囊胚率(27.18%)显著高于0.1μmol/L的TSA处理组(23.39%,P0.05)。可见,组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid和TSA处理均可显著提高牛核移植重构胚的囊胚发育率,并且Scriptaid处理效果优于TSA(P0.05)。     

丙戊酸钠促进猪再克隆胚胎体外发育

对VPA处理的最佳处理时间和处理浓度进行探索,希望通过VPA处理来改善再克隆胚胎的发育能力.结果表明,使用1 mmol/L VPA处理16 h,可以获得较高的囊胚形成率.然后通过免疫荧光检测发现,囊胚时期acH3K9的乙酰化水平在处理组中高于非处理组.多能性因子Oct4、Nanog、Sox2和Klf4的实时定量检测结果则显示,它们之间的表达水平同样差异不显著.结果表明VPA能够显著提高猪再克隆胚胎体内发育能力.     

爪蟾卵母细胞抽提物可诱导牛胎儿成纤维细胞发生部分重编程

应用非洲爪蟾卵母细胞抽提物处理和牛胎儿成纤维细胞(Japanese Black cattle fetal fibroblasts,JBCFF),观察处理前后细胞的形态学变化,同时用免疫荧光染色法检测组蛋白的乙酰化状态和OCT4蛋白的表达,并对其多能性标志基因的mRNA表达水平进行定量分析。结果表明,与未处理细胞相比,经抽提物处理和牛胎儿成纤维细胞组蛋白H3K9乙酰化程度与未处理组无显著差异;培养5~6d后细胞聚集形成"克隆簇"中碱性磷酸酶和Oct4蛋白染色阳性;同时也检测到Oct4和Nanog基因在其中的表达,而Sox2基因未见表达;且Oct4、Nanog基因表达量随处理后细胞培养时间的延长(4、5、6d)而呈依次上升趋势。可见,爪蟾卵母细胞抽提物能诱导和牛胎儿成纤维细胞发生部分重编程,恢复其发育全能性,这对牛诱导性干细胞制备方法的探索和体细胞克隆及转基因克隆牛效率的提高具有一定的借鉴意义。     

咖啡因和Scriptaid对绵羊核移植重构胚发育的影响

为提高绵羊体细胞核移植效率,以绵羊卵丘细胞为核供体,在融合后的核质互作期间加入咖啡因,在激活后对重构胚进行培养的过程中,加入组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid。结果表明:咖啡因浓度以2.5 mmol/L或5 mmol/L为宜,尽管卵裂率、桑椹胚率以及囊胚发育率与对照组差异不显著(P>0.05),但囊胚细胞数显著高于对照组(P<0.05);以0.2μmol/L Scriptaid处理组囊胚发育率最高,达24.31%,显著高于对照组和0.8μmol/L Scriptaid处理组(P<0.05),但与0.4μmol/L Scriptaid处理组相比差异不显著(P>0.05);囊胚细胞总数以0.2μmol/L Scriptaid处理组最高,显著高于0.8μmol/L Scriptaid处理组(P<0.05),但是与对照组和0.4μmol/L Scriptaid处理组差异不显著(P>0.05)。以上结果表明,咖啡因处理对绵羊核移植重构胚的囊胚发育率无显著影响,但可以显著提高囊胚细胞总数;Scriptaid可以显著提高绵羊核移植重构胚的囊胚发育率。     

猪胚胎早期卵裂时间与其发育潜能关系的初步研究

旨在探讨初次卵裂时间对猪孤雌胚胎发育潜能及其基因相对表达水平的影响。本试验从健康母猪卵巢上抽取卵母细胞进行体外成熟培养,将猪孤雌激活胚胎分为早期卵裂组(16～22 h)与晚期卵裂组(26～32 h)统计比较卵裂率和囊胚率,并对囊胚的多能性相关基因Oct4、Sox2、Klf4等和凋亡相关基因Bcl-xl、Bax、Caspase-3的相对表达水平进行分析检测。结果表明,猪孤雌激活胚胎在16～22 h发生卵裂的为50%～60%,而26 h之后发生卵裂的不到20%,在18 h前完成第一次卵裂的胚胎囊胚发育率为79%,42 h后发生初次卵裂的胚胎无法发育至囊胚期。猪孤雌激活胚胎早期卵裂组的囊胚发育率显著高于晚期卵裂组(P0.05)。早期卵裂组囊胚的Oct4、Nanog、Sox2、Klf4基因的表达量显著高于晚期卵裂组(P0.05),Oct4、Sox2、Klf4基因的相对表达量极显著高于晚期卵裂组(P0.01),Bax和Caspase-3基因的相对表达水平极显著低于晚期卵裂组(P0.01),而Bcl-xl作为保护因子其表达量相对于晚期卵裂胚胎(26～32 h)显著上调(P0.05)。结果显示,初次卵裂时间较早的猪孤雌激活胚胎发育潜能显著高于较晚卵裂胚胎,其囊胚多能性相关基因表达上调,凋亡相关基因表达下调,卵裂时间可作为鉴定猪孤雌激活胚胎发育潜力的重要参数。     

牛磺熊脱氧胆酸对黄牛体外受精早期胚胎发育的影响

旨在研究牛磺熊脱氧胆酸(Tauro ursodeoxychollc acid,TUDCA)对黄牛体外受精(IVF)早期胚胎发育的影响。采用RT-PCR法检测黄牛IVF胚胎早期发育各时期XBP-1mRNA剪接激活情况,随后分别用添加不同浓度(0、100、250、500、1 000μmol·L-1)TUDCA的培养液培养胚胎,分别统计胚胎分裂率、囊胚率、囊胚细胞总数及囊胚细胞凋亡率,采用qRT-PCR法分析囊胚内质网应激相关基因Grp78、Chop、Bax、Bcl-2的表达情况。结果表明,在胚胎的4-细胞、桑椹胚、囊胚检测到XBP-1mRNA明显剪接;IVF胚胎经不同浓度TUDCA培养后各组间的胚胎分裂率差异不显著(P0.05),但500μmol·L-1 TUDCA组提高了胚胎的囊胚发育率及囊胚细胞数(P0.05),并降低了囊胚细胞凋亡率(P0.05);qRT-PCR检测表明,500μmol·L-1 TUDCA处理组下调了囊胚Chop基因的表达,且上调了Bcl-2基因的表达(P0.05),而Grp78与Bax表达与对照组相比差异不显著(P0.05)。综上表明:早期胚胎体外发育过程中,存在内质网应激反应;胚胎培养液中添加500μmol·L-1 TUDCA,可以降低内质网应激反应,有利于促进黄牛胚胎发育。     

细胞松弛素B对猪孤雌囊胚DNA甲基化和组蛋白乙酰化的影响

以猪电激活孤雌胚胎为研究对象,通过添加细胞松弛素B(CB)对胚胎发育过程中DNA甲基化和组蛋白乙酰化的变化进行了研究。利用荧光定量PCR检测了囊胚中DNA甲基转移酶(Dnmt1,Dnmt3a,Dnmt3b)、组蛋白乙酰转移酶(Hat1)、组蛋白去乙酰化酶(Hdac1)以及凋亡相关基因(Bax,Casp3)mRNA水平的表达,并通过免疫荧光染色检测了囊胚中5hmc/5mc,AcH3K9,H3K9me3的表达水平。结果显示:5mg/L CB处理4h能够显著提高猪孤雌囊胚的卵裂率和囊胚率(P0.05),减少囊胚细胞凋亡数量;DNA甲基转移酶(Dnmt1,Dnmt3a,Dnmt3b)、组蛋白乙酰转移酶(Hat1)、组蛋白去乙酰化酶(Hdac1)以及凋亡相关基因(Bax,Casp3)mRNA水平均明显下降;AcH3K9的表达无明显变化;而5hmc/5mc和H3K9me3的表达明显升高。该结果为进一步研究猪胚胎发育过程中的表观遗传变化提供了试验依据。     

Scriptaid联合5-Aza-CdR对水牛成纤维细胞DNA甲基化和组蛋白乙酰化修饰的影响

旨在探讨Scriptaid和5-Aza-CdR共同处理水牛耳部成纤维细胞(buffalo adult fibroblasts,AFs)对细胞生长特性、DNA甲基化和组蛋白乙酰化的影响,为提高水牛体细胞重编程效率提供一定的理论基础。首先使用不同浓度的Scriptaid(0,0.05,0.10μmol/L)和5-Aza-CdR(0,0.02,0.10μmol/L)分别处理AFs,筛选出最佳处理浓度后联合处理AFs 24h。随后采用免疫荧光染色技术分析联合处理后细胞的DNA甲基化和组蛋白H3K18乙酰化变化情况,并使用实时荧光定量PCR(QPCR)技术对其甲基化和乙酰化相关基因的表达进行检测。结果发现,适宜浓度的Scriptaid(0.05μmol/L)和5-Aza-CdR(0.02μmol/L)对细胞正常的形态、生长无显著影响。与对照组相比,联合处理后AFs中DNA甲基化水平显著降低,而组蛋白H3K18位点的乙酰化水平显著上升(P0.05)。QPCR分析结果显示,联合处理后AFs中的DNA甲基化相关基因Dnmt1、TET1和TET2的表达水平均出现下调,其中Dnmt1的表达水平显著低于对照组(P0.05);组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC2的表达水平也出现下调,其中HDAC1下调显著(P0.05);而组蛋白乙酰化转移酶CBP,P300和HAT1的表达水平出现上升,其中P300和HAT1的表达水平显著高于对照组(P0.05)。结果表明,适宜浓度的Scriptaid(0.05μmol/L)和5-Aza-CdR(0.02μmol/L)联合处理AFs,对细胞形态和生长无显著影响,但可以有效降低细胞甲基化水平并提高组蛋白H3K18位点的乙酰化水平。     

单胚胎RT-qPCR对猪体细胞核移植囊胚全能性的分析

为了检测猪体细胞核移植囊胚的质量和全能性基因表达量,采用体细胞核移植技术制备克隆胚胎并于体外培养5 d后获得囊胚,对照组为从人工授精5 d后的长白母猪体内获取的体内囊胚。在高倍镜下检测两组囊胚的形态,用Hoechest 33342染色细胞核DNA,记录囊胚细胞总数;建立单胚胎cDNA的制备方法,并用qPCR检测囊胚中全能性基因(Oct4、Nanog、Sox2)的表达量。结果表明,与体内囊胚相比,猪体细胞核移植囊胚质量较差,细胞数目显著降低(分别为110±10.3和54±12.6);并且全能性基因表达量显著下降(P<0.05)。由此可见,全能性基因表达量偏低是影响猪体细胞核移植囊胚发育能力的因素之一。     

活性氧(ROS)对小鼠早期胚胎胚细胞分裂的影响

在体外CZB培养的不同时期添加过氧化氢(2.1μmol/L),发育至囊胚阶段,制作胚胎标本,观察其囊胚发育率、胚细胞数和分裂相数。结果显示:0~12 h组和0~72 h组的胚胎发育率显著低于其他几组(P<0.05),对照组、12~24 h组、24~36 h组、36~48 h组之间均差异不显著(P>0.05);各组之间的胚细胞数和分裂指数均无显著差异。说明胚胎在体外培养时,2细胞期胚胎对外源性H2O2最敏感,也最容易发生发育阻滞。但是经H2O2处理之后,度过2细胞期发育阻滞的胚胎能在以后的发育中发生补偿性生长,其胚细胞数和分裂指数都和体外正常发育的胚胎没有差异。     

曲古抑菌素(Trichostatin)A对猪卵母细胞体外成熟及孤雌胚胎发育能力的影响

曲古抑菌素A（Trichostatin A,TSA）是一种组蛋白去乙酰化抑制剂,用TSA处理鼠核移植胚胎可显著提高胚胎的囊胚率。检验TSA对猪卵母细胞体外成熟以及孤雌胚胎发育的影响。在猪卵母细胞体外成熟液及胚胎培养液中添加TSA,比较不同浓度TSA对卵母细胞成熟的影响,不同浓度TSA对孤雌胚胎发育能力的影响以及TSA处理不同时间对孤雌胚胎发育能力的影响。结果发现：（1）5nmol／LTSA处理对卵母细胞体外核成熟无显著影响,却显著提高了卵母细胞孤雌胚胎的卵裂率和囊胚率（P〈0．05）;（2）50nmol／LTSA处理显著提高了孤雌胚胎的卵裂率及囊胚率（P〈0．05）;（3）50nmol／LTSA处理24h能显著提高胚胎的卵裂率及囊胚率（P〈0．05,82．1％&#177;2．6％和37．4％&#177;3．1％）。结果表明TSA对猪卵母细胞的体外成熟及孤雌胚胎发育具有显著的促进作用。5nmol／L的添加量对卵母细胞的体外胞质成熟具有促进作用;胚胎培养基中添加50nmol／LTSA处理24h能提高孤雌胚胎的发育能力。     

TSA处理供体细胞或重构胚对山羊克隆胚胎发育的影响

本研究探讨了TSA处理供体细胞或重构胚对山羊克隆胚胎发育的影响,不处理组设为对照组.选择经5、25、50、75、100 nmol·L-1 TSA处理24 h的山羊胎儿成纤维细胞作为供体细胞进行核移植,结果50和75nmol·L-1组的囊胚率显著高于对照组(27.34%、26.89%VS 16.18%,P<0.05);用5、25、50、75或100 nmol·L-1TSA处理重构胚10 h,结果5、25、50、75 nmol·L-1组的囊胚率均有所提高,其中50 nmol·L-1组显著高于对照组(27.34%VS 16.53%,P<0.05).结果表明,TSA处理供体细胞和重构胚均能显著提高山羊克隆胚囊胚率,说明TSA可能降低了核移植后供体细胞组蛋白去乙酰化水平和DNA甲基化水平,因而提高了克隆胚的发育率.     

小鼠胚胎DNA氧化损伤模型的建立

为了研究胚胎DNA损伤修复机制,试验以H2O2为DNA损伤诱导剂,建立小鼠胚胎DNA氧化损伤模型,采用不同浓度H2O2培养小鼠受精卵,观察其对小鼠胚胎发育能力的影响;再通过免疫荧光方法检测γH2AX和ρATM蛋白的表达状况,以判断H2O2处理所导致的胚胎DNA损伤情况及较适宜的诱导条件。结果表明:1.5~2.4μmol/L H2O2处理对小鼠胚胎发育能力具有影响,与KOSM(-)对照组相比,H2O2处理组小鼠胚胎的分裂率、囊胚率呈下降趋势,其中1.8~2.4μmol/L H2O2处理组的胚胎分裂率、囊胚率呈显著下降趋势(P0.05)。免疫荧光法检测发现KOSM(-)对照组中,2-细胞期胚胎的γH2AX焦点数多于1-细胞期胚胎,ρATM在两个时期的胚胎中未检测到。γH2AX和ρATM在1.5,1.8μmol/L H2O2处理组的1-细胞期胚胎中均未检测到;2-细胞期胚胎表达γH2AX,未检测到ρATM。2.1,2.4μmol/L H2O2处理组的1-细胞和2-细胞期胚胎均有γH2AX和ρATM表达,其中2.4μmol/L H2O2处理组两个时期胚胎的γH2AX焦点数多于2.1μmol/L H2O2处理组。说明1.5~2.4μmol/L H2O2处理会影响小鼠胚胎体外发育能力,2.1,2.4μmol/L H2O2处理可诱导小鼠胚胎发生DNA双链断裂现象。     

细胞松弛素B对猪孤雌胚胎和体外克隆胚胎发育能力的影响

为探讨细胞松弛素B(cytochalasin B,CB)对猪孤雌胚胎和克隆胚胎发育能力的影响,本研究通过在猪体外胚胎培养基中添加不同浓度CB以及不同孵育时间的处理,筛选出CB对猪早期胚胎发育的最适浓度和最佳孵育时间,同时通过Hoechst33342染色检测猪体外囊胚孵化期的细胞数差异,进一步研究CB对孤雌胚胎和克隆胚胎发育的影响。结果显示,培养基中添加CB浓度为7.5μg/mL时孤雌胚胎和克隆胚胎的卵裂率分别为85.00%和90.23%,囊胚率为35.68%和42.58%,均显著高于其他各组(P0.05);采用7.5μg/mL CB处理电激活后的孤雌胚胎和克隆胚胎,孤雌胚胎孵育4 h组的卵裂率(83.80%)和囊胚率最高(35.39%),与其他各组差异显著(P0.05),而克隆胚胎孵育6 h组的卵裂率(83.98%)和囊胚率最高(55.62%),与其他各组差异显著(P0.05)。此外,Hoechst33342染色结果显示,未添加CB处理的孤雌胚胎在囊胚孵化期的细胞平均数为28个,CB处理组的孤雌胚胎和克隆胚胎细胞平均数分别为36和52个,处理组和未处理组细胞数差异显著(P0.05)。结果表明,猪体外孤雌胚胎用7.5μg/mL CB处理4 h可获得较高的卵裂率和囊胚率;体外克隆胚胎用7.5μg/mL CB处理6 h卵裂率及囊胚率最高,且囊胚期内细胞团细胞总数最多。CB处理有利于体外胚胎早期发育,提高克隆胚胎移植受孕率。