转基因猪的研究进展

自80年代转基因动物模型建立以来,转基因动物己应用于生命科学的各个领域,尤其在生物反应器、异种器官移植和提高动物生产性能等方面得到了广泛的应用。转基因动物越来越受到人们的重视,由于猪在解剖、组织、生理和营养代谢等方面均与人类最接近,又是一种重要家畜。所以转基因猪的研究越来越受重视。本文综述了转基因猪的常用技术方法,尤其是显微注射法、核移植法等几种主要方法,评价了转基因的研究概况和转基因猪的热点应用领域等。     

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.     

水牛体细胞核移植方法比较及激活前的时间间隔对全细胞胞质内注射法核移植效果的影响

本研究旨在比较水牛2种体细胞核移植(Somatic Cell Nuclear Transfer,SCNT)方法的效果以及激活前的时间间隔对全细胞胞质内注射法(Whole-Cell Intracytoplasmic Microinjection,WCICSI)核移植效果的影响.采用水牛胎儿成纤维细胞作为供核,比较了透明带下注核法(Perivitelline Microinjection,PM)和WCICSI核移植效果.另外,试验了不同类型的供体细胞进行全细胞胞质内注射后与激活前的受体胞质的最适宜作用时间.结果,WCICSI构建核移植重构胚的成功率显著高于PM(87.1%vs 81.1%,P＜0.05),虽然其重构胚的分裂率极显著低于PM(49.5%vs 71.8%,P＜0.01),但囊胚率、核移植的效率无显著差异(P＞0.05).卵丘细胞和胎儿成纤维细胞在注射后3 h激活,重构胚的囊胚发育率最高;颗粒细胞注射后与激活前的最佳时间间隔可在1.5～3 h,但3 h是最佳的作用时间.结果表明,(1)WCICSI可用于水牛体细胞核移植的研究;(2)水牛胞质内注射供体细胞后3 h进行激活,核移植重构胚的发育效果最好.     

CCB、蔗糖及成熟时间对山羊卵母细胞去核效果的影响

分离培养山羊卵母细胞,采用盲吸法去核,研究不同成熟培养时间(18,22和26 h)不同细胞松弛素B(CCB)浓度(5,7.5,10,15 mg/L)和不同蔗糖浓度(20,25,30 g/L)对卵母细胞去核效果的影响。结果表明,山羊卵母细胞最佳去核条件为:卵母细胞体外成熟时间为22 h,去核时操作液中CCB质量浓度为7.5 mg/L,蔗糖质量浓度为20 g/L。     

不同类型供体细胞对牛体细胞重构胚发育能力的影响

通过显微操作去除体外成熟培养22￣23h卵母细胞的细胞核,并通过细胞质内注射法将供体细胞核移入去核卵母细胞内构建重组胚,重组胚经离子霉素(Ionomycin)激活5min后,再在6-DMAP内培养4h,将重组胚转CR1培养液中进行培养,24h和36h检查卵裂率,培养8d后统计囊胚发育率。比较了经血清饥饿和未饥饿牛成纤维细胞、颗粒细胞作为供体细胞构建的重组胚。研究发现:未饥饿组的牛成纤维细胞重组胚囊胚发育率(11.76%)显著高于血清饥饿组重组胚囊胚发育率(3.16%,p<0.05)。未饥饿组颗粒细胞囊胚发育率(14.94%)也显著高于血清饥饿组(7.14%,p<0.05)。经血清饥饿处理的颗粒细胞和成纤维细胞重组胚发育率差异不显著(p>0.05),未饥饿处理组两种细胞的重组胚发育率差异不显著。结果表明,用非饥饿处理牛成纤维细胞及颗粒细胞重组胚的发育率较高,牛颗粒细胞更有利于重新程序化。     

EGF和不同血清对牛卵母细胞成熟及核移植胚体外发育的影响

分离牛卵母细胞,分别用添加表皮生长因子(EGF)和发情牛血清(发情当天血清(OCS(0 d))和发情第7天血清(OCS(7 d)))的培养液进行成熟培养后去核,构建牛体细胞核移植胚并进行体外培养,研究EGF和OCS对卵母细胞成熟及核移植胚体外发育的影响。结果表明EGF添加组和OCS(0 d)添加组卵细胞的成熟率及核移植胚的卵裂率和囊胚率分别为74.5%,84.6%,25.9%和83.9%,78.8%,31.3%。在牛卵母细胞成熟液中添加EGF、OCS(0 d)更有利于牛核移植胚胎的发育。     

6-DMAP对延边黄牛末期卵母细胞核移植的影响

为探讨6-二甲基氨基嘌呤（6-DMAP）在延边黄牛末期去核的体细胞克隆中的作用,本试验主要研究了单独使用离子霉素处理与离子霉素联合添加6-DMAP处理对体外成熟的老化延边黄牛卵母细胞的激活率的不同影响;以及不同时期添加6-DMAP对重构胚后期发育能力的影响。试验结果显示,体外成熟的老化卵母细胞,使用离子霉素单独处理后91%被激活,而在离子霉素联合添加6-DMAP处理后却没有细胞被激活,也就是没有第二极体的排出。另外,融合后使用6-DMAP处理,所得重构胚的囊胚发育率最低,而激活后的卵母细胞立即用6-DMAP处理,所得重构胚的发育能力与无6-DMAP处理的相近。综上所述,离子霉素联合添加6-DMAP可抑制老化的延边黄牛卵母细胞的激活,阻止第二极体的排出,但对重构胚的后期发育没有影响。而融合使用添加6-DMAP的培养液,抑制了重构胚的后期发育。     

丁内酯-Ⅰ影响猪卵母细胞的体外成熟和发育能力

体外成熟的卵母细胞存在核成熟与胞质成熟不一致的情况,从而使得体外成熟的卵母细胞质量不高.本实验采用cdc2激酶抑制剂丁内酯-Ⅰ (butyrolactone Ⅰ,BL-Ⅰ)抑制猪卵母细胞核体外成熟,期望解决卵母细胞体外培养过程中细胞核与细胞质发育的不同步问题.结果表明,分别用0、10、20、40和80 μmol/LBL-Ⅰ处理猪卵母细胞44 h后,对卵母细胞成熟的抑制程度与BL-Ⅰ浓度的升高成正比.用20、40和80μmol/L处理时,处于生发泡(GV)期的卵母细胞分别为25％、47％和67％,与对照组(5％)相比差异极显著(P＜0.01);而到达MⅡ期的卵母细胞分别为38％、9％和0,与对照组(67％)相比差异极显著(P＜0.01).将20、40和80 μmol/L处理44 h后的卵母细胞,再在不含BL-Ⅰ的卵母细胞体外成熟培养液中培养44 h后,到达MⅡ期的卵母细胞为57％、41％和5％,与抑制44 h时相比均有显著差异,表明BL-Ⅰ对卵母细胞成熟的抑制作用是可逆的.20 μmol/L BL-Ⅰ抑制培养20 h再正常培养24 h(20 h++24 h-处理组)后卵母细胞的成熟率显著低于对照组(正常培养44 h)(65.6％vs 70.1％,P＜0.05).对20 h++24 h-处理组成熟的卵母细胞进行孤雌激活,其卵裂率、囊胚率和囊胚总细胞数均好于对照组,但无显著差异;对20 h++24 h-处理组成熟的卵母细胞进行核移植(NT),获得重构胚的卵裂率、囊胚率和囊胚总细胞数均优于对照组,并且卵裂率有显著差异(68.9％vs 62.4％,P＜0.05).结果提示BL-Ⅰ处理对猪卵母细胞的核成熟有明显抑制作用,这种抑制作用是可逆的,对猪卵母细胞孤雌胚胎发育能力和核移植胚胎的发育能力有一定的提高.     

体细胞核移植技术生产转入溶菌酶基因(hLYZ)牛胚胎的研究

本研究主要探讨经基因修饰和筛选后转基因供体细胞的挑选及处理对牛转入溶菌酶基因克隆胚胎早期发育的影响.用含人溶菌酶基因(human lysozyme,hLYZ)乳腺特异表达载体pEBH重组质粒转染高产荷斯坦牛成纤维细胞,经G418筛选后的转基因阳性细胞作为核供体细胞成功构建了转hLYZ基因克隆胚胎.结果发现,基因转染及筛选过程对转基因重构胚的发育有不利的影响,囊胚发育率显著降低;以注核针内径为参照,挑选直径为15～20μm的转基因阳性细胞作为供体细胞,重构胚的融合率和囊胚率较其它组差异显著(分别为80.4%和33.8%,P<0.05);生长旺盛期的细胞构建的转基因克隆胚的卵裂率及囊胚发育率显著高于经血清饥饿和生长接触抑制处理组(P＜0.05);所有的转基因克隆胚在体外发育的各个发育时期都能观察到绿色荧光蛋白的表达,但表达的强弱在不同个体及相同个体不同发育时期之间存在差异.随机挑选10枚囊胚以PCR法进行鉴定,结果全部为阳性转基因胚胎.研究结果表明,利用体细胞核移植方法可以获得转舰hLYZ基因的克隆胚胎,重构胚可成功的发育到囊胚阶段;挑选生长旺盛期的直径为15～20 μm的转基因阳性细胞作为供体细胞可显著提高转基因克隆胚的融合率和囊胚率.     

携带人Ⅰ型а1原胶原基因荷斯坦奶牛胚胎的发育研究

克隆了人Ⅰ型а1原胶原的cDNA基因,将克隆的基因连接到改造后的乳腺特异性表达载体pGC1上,经电穿孔法转染到成纤维细胞中,利用核移植技术获得携带人Ⅰ型а1原胶原基因牛胚胎。最终获得8枚转基因的囊胚,证明用核移植方法获得的携带人Ⅰ型а1原胶原蛋白基因的荷斯坦奶牛胚胎能够正常发育。