水牛体细胞核移植相关影响因素的研究

主要是探讨水牛卵母细胞的体外成熟与供体的年龄和性别对其核移植效果的影响。体外成熟培养22～24h的水牛卵母细胞,在含有5μg／mL细胞松弛素的操作液中进行去核,然后将经0．1μg／mL蚜栖菌素（Aphidicolin,APD）培养处理24h,再用0．5％胎牛血清（FBS）培养2d的水牛耳皮成纤维细胞注射到去核的卵母细胞卵周隙中,再经电融合形成重构胚。重构胚经5μmol／L离子霉素激活处理5min并在2mmol／L的二甲氨基嘌呤（6-DMAP）中培养3h后,在含有颗粒细胞单层细胞的微滴中（30μL）培养7d,观察其卵裂和胚胎发育情况。结果显示：在添加有10ng／mL上皮生长因子（EGF）成熟液中培养的受体水牛卵母细胞的融合率和重组胚卵裂率与对照组无显著差异（P〉0．05）,但其囊胚发育率明显高于对照组（18．53％vs．7．56％,P〈0．05）。来自胎儿（3个月）或成年（一头5～6岁,另一头22岁）水牛的耳皮成纤维细胞核移植后重组胚的卵裂率差异不显著（P〉0．05）,但水牛胎儿体细胞构建的重组胚囊胚率显著高于成年体细胞（22．55％vs．10．77％和8．09％,P〈0．05）。雌性水牛成纤维细胞构建的重组胚的囊胚发育率（20．23％）显著高于雄性水牛体细胞的囊胚率（10．16％,P〈0．05）。以上结果表明：（1）成熟液中添加EGF能提高受体卵母细胞核移植后的胚胎发育率;（2）水牛体细胞核移植效果受供体的个体年龄和性别的影响：胎儿成纤维细胞的核移植效果优于成年的成纤维细胞,而且以雌性的效果较好。     

不同融合条件对水牛体细胞核移植效果的影响

本研究主要探讨水牛体细胞核移植电融合的影响因素,以摸索出适合水牛体细胞核移植的电融合条件。结果显示:直流脉冲前施加2 .0 V交流电波能显著提高Φ<1 5 μm供体细胞的融合率及胚胎的卵裂率( P<0 .0 5 ) ,但对其存活率和囊胚率以及2 0 μm<Φ<3 0 μm供体细胞的融合率、胚胎的存活率、卵裂率及随后的囊胚发育率无显著影响( P>0 .0 5 ) ;然而无论施加交流电与否,直径2 0～3 0 μm供体细胞的囊胚率均显著高于直径小于1 5 μm供体细胞的囊胚率( P<0 .0 5 )。注核操作液中添加聚乙烯醇( PVA)对重组胚的融合率和卵裂率没有显著影响( P>0 .0 5 ) ,但激活后重组胚的存活率( 95 .83 %)及囊胚发育率( 1 1 .3 2 %)显著高于对照组的重组胚存活率( 74.77%)和囊胚率( 3 .75 %,P<0 .0 5 )。结果表明:( 1 )直流脉冲前施加2 .0 V交流电波能提高直径较小供体细胞的融合效果;( 2 )注核操作液中添加0 .1 %聚乙烯醇有利于提高水牛体细胞核移植的效果     

供体核种类对水牛核移植效果的影响

采用电融合法和直接注射法进行核移植,以比较不同来源和不同类型水牛供体细胞的核移植效果。当用电融合法进行核移植时,成体耳部成纤维细胞的融合率(46.0%)、卵裂率(53.9%)和囊胚发育率(10.9%),均显著低于胎儿成纤维细胞(64.5%,70.1%和21.6%)、胎儿皮肤细胞(71.5%,70.8%和22.1%)以及卵巢颗粒细胞(88.2%,79.1%和25.5%);后三种细胞间的卵裂率和囊胚发育率无显著差异,但卵巢颗粒细胞的融合率显著高于胎儿成纤维细胞和胎儿皮肤细胞(P<0.05)。当用直接注射法进行核移植时,胎儿皮肤细胞注核后的存活率(78.2%)、卵裂率(41.6%)均显著低于成体耳部成纤维细胞(88.6%和57.4%)和胎儿成纤维细胞(85.8%和65.0%)。胎儿成纤维细胞注核后的卵裂率和囊胚发育率(23.3%)均显著高于胎儿皮肤细胞(10.1%)和成体耳部成纤维细胞(12.0%)。结果表明:(1)采用直接注核法进行核移植时,胎儿成纤维细胞作为核供体较为合适,而采用电融合法进行核移植时,用颗粒细胞作核供体更为适宜;(2)胎儿成纤维细胞的核移植效果好于成体成纤维细胞。     

供体细胞处理方法对水牛核移植效果的影响

本研究探讨了水牛供体细胞不同培养处理方法对细胞周期及其核移植效果的影响。流式细胞仪分析供体细胞周期的结果显示,水牛胎儿耳皮成纤维细胞或颗粒细胞,在增长期、汇合长满期或经血清饥饿培养或0.1μg/mL蚜栖菌素(APD) 0.5%胎牛血清(FBS)培养处理后,G0 G1期细胞比率差异显著(P<0.05),其中以0.1μg/mL APD 0.5?S培养处理的G0 G1期细胞比率最高(87.89%和89.04%);而增长期的G 2 M期的细胞比率以及汇合长满期的S期细胞比率明显高于其他三组,但经血清饥饿处理后,DNA碎片明显高于其他三组(P<0.05)。当分别以0.1μg/mL APD 0.5?S培养处理后的水牛胎儿耳皮成纤维细胞或颗粒细胞作供核时,重组胚的卵裂率及囊胚发育率,均显著高于血清饥饿处理或汇合长满期的同种供体细胞(成纤维细胞:70.14%vs 58.29%和55.90%,21.33%vs 10.55%和8.72%;颗粒细胞:74.35%vs 60.51%和57.61%,22.17%vs10.26%和9.78%,P<0.05),但汇合长满期或血清饥饿处理的供体细胞构建的重组胚,其卵裂率和囊胚率均没有显著差异(P>0.05)。将经APD处理后的供体细胞构建核移植胚胎,移植给受体水牛后有1头受体水牛妊娠并成功的产下后代。以上结果表明:0.1μg/mL APD 0.5?S预培养处理供体细胞,能有效的抑制细胞停留在G0/G1期,并能提高其核移植胚胎的发育率,而且已成功的获得后代。但在本培养系统中,血清饥饿处理供核细胞是没有必要的。     

供体细胞种类对牛核移植效果的影响

供体细胞种类对牛卵母细胞核移植效果影响的研究结果表明,颗粒细胞的核移植效果与成年牛成纤维细胞无显著差异(19.8%vs 17.3%,P>0.05);胎牛成纤维细胞核移植囊胚发育率高于成年牛成纤维细胞(24.2%vs 14.0%,P<0.05);血清饥饿处理的胎牛成纤维细胞(休眠细胞)与高血清培养(非休眠细胞)的胎牛成纤维细胞核移植效果差异不显著(18.8%vs 18.6%,P>0.05),表明胎牛成纤维细胞血清饥饿处理没有必要。     

黄牛体细胞核移植初步研究

对牛体细胞核移植的有关影响因素进行了系统研究,结果表明,电场强度为100v／mm,电脉冲2次,脉冲时间为10μs的融合率显著高于30μs的融合率,囊胚发育率差异不显著;在耳部成纤维细胞的注核微滴中添加7％乙醇可提高重组胚的卵裂率,供体细胞的预激活可提高核移植效果;TⅠ期(第二次减数分裂末期)去核卵母细胞核移植总囊胚率低于MⅠ期(第二次减数分裂中期)去核卵母细胞的,TⅠ期去核卵母细胞的核移植效果不如MⅠ期去核卵母细胞的;成纤维细胞直接注射后3h用离子霉素(5μmol／L,5min)和6-二甲氨基嘌呤(6-DMAP,2mmol／L,3h)激活处理的重组胚发育率显著高于注核后0h和6h激活的重组胚,供体细胞核与受体卵母细胞激活前的胞质因子互作一段时间,有利于核移植胚胎的早期发育。     

不同受体胞质对牛体细胞核移植效果的影响

通过研究不同受体胞质对核移植效果的影响,结果发现:部分体外成熟16~18 h的牛卵母细胞,其细胞核已完成成熟,胞质可直接用于核移植而不需进行激活处理,直接进行核移植囊胚率达7.7%;体外成熟培养(IVM)30 h的TⅡ期受体胞质较IVM 20~22 h激活的TⅡ期胞质核移植效果差,不适宜作受体胞质;MⅡ期胞质核移植效果优于TⅡ期胞质,两组囊胚率分别为11.7%和5.2%(P<0.05)。     

水牛胎儿成纤维细胞转染外源基因的初步研究

研究了水牛胎儿成纤维细胞（buffalo fetal fibroblasts,BFF）转染外源基因后的细胞生物学特性。纯化含有绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）和新霉素抗性基因的线性化载体,用脂质体法转染体外培养3代的BFF细胞,应用抗生素G418筛选2周后挑取转基因抗性细胞集落扩大培养。结果发现：经过G418筛选后细胞增殖活力下降,胰蛋白酶消化法共分离获得162个转基因水牛阳性细胞集落,转移到24孔板扩大培养后,132个（85．2％）细胞集落可以存活,转移到4孔板中后仅有52个（32．1％）细胞集落能继续生长,最终能在35mm培养皿中大量培养的只有15个（〈9．3％）。抗性细胞由梭形、成簇生长变为多角形、不规则形弥漫生长,立体感减弱,细胞生长速度减慢,活力下降。染色体核型异常率增加,10个抗性细胞集落核型正常率平均为61％,显著低于对照组86．7％（P〈0．01）。研究结果为建立和优化BFF细胞转染外源基因平台奠定了工作基础。     

核转染技术转染水牛细胞的初步研究

本研究旨在获得一种高效转染水牛细胞的方法。本研究首先以水牛胎儿成纤维细胞（BFF）为研究对象,建立、优化核转染法;随后,比较核转染法、脂质体法、电穿孔法转染BFF的效率;最后选用较优的方法,探讨转染水牛原代骨髓间充质干细胞和类胚胎干细胞的可行性。结果发现随电压的增加,核转染BFF的效率升高;核转染电压为225V,脉冲时间为10ms时,细胞EGFP阳性率为（83.1±1.4）%,转染效率显著高于脂质体法（（11.7±1.2）%）和电穿孔法（（35.5±2.0）%）。运用优化的核转染条件可以成功将外源基因导入水牛原代骨髓间充质干细胞和类胚胎干细胞,且不影响其细胞生物学特性。本研究为以多能干细胞介导的水牛转基因克隆胚胎的生产奠定了基础。     

水牛卵母细胞成熟时间对核移植效果的影响

主要探讨水牛卵母细胞的成熟时间对其体细胞核移植效果的影响,结果表明,在体外成熟(IVM16～24h)期间,不同的去核时间对水牛卵母细胞核移植后的融合率、分裂率和囊胚发育率都没有显著影响(P>0.05),但卵母细胞去核后的注核存活率,IVM16～18h组与IVM22～24h组有极显著差别(P<0.01)。经6-二甲氨基嘌呤(6-DMAP)抑制成熟培养的卵母细胞,再成熟培养16～18h后,与直接在体外成熟培养16～18h的卵母细胞的融合率、分裂率和囊胚发育率相比,均无显著影响(P>0.05)。水牛卵母细胞的成熟时间对其核移植效果无明显影响,6-DMAP可用于调整水牛卵母细胞的去核操作时间。     

黄牛和水牛种间核移植研究初报

本实验探讨了将体外培养成熟的水牛卵母细胞去核后 ,作为体外受精生产的黄牛胚胎细胞核移植的受体进行种间核移植的可能性。结果表明 ,黄牛与水牛进行种间核移植的重组卵有 54.2 %的融合率 ,显著地低于黄牛种内核移植的结果 ( 75.0 % ,P<0 .0 5) ;而卵裂率两者之间差别不大 (分别为 65.4 %和 71 .2 % ,P>0 .0 5)。但来自种间核移植的早期胚胎体外发育潜能很低 ,体外囊胚发育率只有 5.9% ,很显著地低于种内核移植的结果 ( 50 .0 % ,P<0 .0 1 )。用作种间核移植受体的体外成熟水牛卵母细胞质量较差可能是造成重组胚体外发育能力低的主要因素之一。