无卵丘的水牛卵母细胞体外成熟方法的研究

卵母细胞生长发育和成熟调控机理的研究,是生殖生物学领域研究的热点和难点。研究发现,卵丘细胞的存在与否严重影响卵母细胞的体外成熟质量,且小鼠无卵丘的卵母细胞经体外成熟并常规体外受精后未能得到“试管后代”,表明常规体外培养方法明显降低无卵丘的卵母细胞发育潜能。可能的原因是:(1)卵母细胞与颗粒细胞间的间隙连接丢失,这种连接对卵母细胞的胞质成熟是至关重要的。(2)皮层颗粒的减少或继续生成路径的障碍。(3)卵母细胞易于贴底,造成变形,从而可能引起卵母细胞内细胞器机械性移位,造成损伤,且贴底后可能影响卵母细胞与培养基的物质交换。因此,探明卵丘细胞在卵母细胞体外成熟的作用及机制,探索培养无卵丘的水牛卵母细胞的新方法,对于今后进一步提高卵母细胞成熟质量具有重大的指导意义。本研究针对去卵丘细胞的卵母细胞体外培养存在的问题,以卵巢组织、卵丘细胞为介质来模拟卵母细胞在体内的状态,试验分为5组:M1,直接培养法(对照组);M2,与单层卵丘细胞共培养法;M3,未扩展卵丘细胞包围法;M4,扩展卵丘细胞团支撑法;M5,卵巢组织薄片包围法。培养24 h后计算第一极体(PB1)排出率,随后对这些卵母细胞进行孤雌激活。结果发现:成熟24 h时,M4组的第一极体排出率明显高于M1组和M5组,其他各组间没有显著差异(P>0.05);孤雌激活结果显示M5组的卵裂率显著低于M1组(P<0.05),而M2组与M1组间没有差异(P>0.05);但M3和M4两组的囊胚发育率显著高于M1组和M5组(P<0.05)。结论:(1)扩展卵丘细胞团支撑法支持无卵丘的水牛卵母细胞的体外核质成熟,而未扩展卵丘细胞包围法促进卵母细胞胞质的成熟,这可能是通过重新构建卵丘-卵母细胞间的间隙连接实现的;(2)与单层卵丘细胞共培养法并不能促进无卵丘的水牛卵母细胞的核成熟及其发育潜力;(3)用卵巢组织包围不能模拟体内卵巢的环境,且卵巢组织可能分泌抑制卵母细胞胞质成熟的因子。目前对无卵丘卵母细胞的培养方法的研究甚少,而我们建立的卵丘细胞团包围/支撑法及卵巢组织包围培养法未见类似的报道。本研究初步建立了水牛无卵丘卵母细胞的有效培养方法,将为研究卵母细胞生长发育和成熟调控机理提供新的模型,为利用无卵丘的水牛卵母细胞提供理论和技术支持。     

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.     

不同成熟液对猪卵母细胞体外成熟和体外受精后早期胚胎发育的影响

本研究探讨了不同成熟液[改良TCM-199液(mTCM)和改良NCSU-23液(mNCSU)]对猪卵母细胞体外成熟和体外受精后早期胚胎发育的影响，以期提高其受精和胚胎发育潜能。试验表明：(1)猪卵母细胞的核成熟与其周围的卵丘细胞扩展没有必然的联系，卵丘细胞扩散或成放射状不宜作为猪卵母细胞核成熟的标准，只有排出第一极体才能作为猪卵母细胞核成熟的标志；(2)利用mTCM 10％猪卵泡液和mNCSU 10％猪卵泡液的猪卵母细胞体外培养核成熟效果优于mNCSU 10％胎牛血清，但这三组成熟液对猪卵母细胞的卵丘细胞扩散和体外受精后的早期胚胎发育无显著影响。     

猪卵丘卵母细胞复合体和裸卵的卵母细胞发育及基因表达差异的研究

卵丘细胞是指包裹在卵母细胞外周并与之进行代谢联系的颗粒细胞群,是一类与生殖细胞密切相关的体细胞。大量研究表明,卵丘细胞在卵母细胞的发育、成熟、排卵、受精以及受精卵发育过程中发挥了重要作用,卵母细胞与卵丘细胞之间的相互作用已成为关注的焦点。由于卵丘与卵母细胞之间的相互作用十分复杂,人们对参与这一细胞间互作的信号通路和反应过程相关基因的表达还缺乏深刻了解。本研究对比了有致密完整卵丘细胞包裹的卵母细胞和无卵丘细胞包裹裸卵的体外培养成熟过程中的成熟率、孤雌激活卵裂率、囊胚率的差异,并运用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)和半定量RT-PCR技术,比较了两者在基因表达上的差异,目的是进一步认识卵母细胞的发育机制,并推测卵母细胞和卵丘细胞间的相互作用的分子机理。材料与方法:采集大量猪的卵母细胞,捡出A级卵(胞质均匀且卵丘细胞层完整紧密,包裹五层以上的卵)和C级卵(有极少或无卵丘细胞包裹的卵)分别进行了体外培养、孤雌激活。同时对两类卵母细胞抽提RNA,进行DDRT-PCR,筛选出差异条带进行克隆测序,最后根据测序结果设计特异引物,最后通过半定量RT-PCR对筛选出的差异条带进行验证。结果与讨论:(1)在体外培养和成熟实验中,卵丘卵母细胞复合体(COC)中的卵母细胞的成熟率和卵裂率均显著高于裸卵的,而裸卵的囊胚率为0,表明卵丘细胞在卵母细胞的发育和成熟过程中起到了关键作用。(2)利用了3对锚定引物和随机引物,共发现了16条差异表达的片段,经过克隆测序最终得到了14条差异表达的序列,经过比对发现,其中3个片段分别与人的PELP1,Myo5b,calpastatin基因高度同源,另外5条序列与猪的EST同源,但功能未知,其余6条序列未找到同源片段。(3)经过半定量RT-PCR验证表明,大约有一半的条带在差异显示和半定量RT-PCR实验中的结果一致,其中PELP1,Myo5b基因在有卵丘细胞的卵母细胞中的表达量高于裸卵的,而calpastatin基因只在有卵丘细胞的卵母细胞中表达,在裸卵中则没有检测到。(4)相关研究表明,差异表达基因在雌激素受体的调节、细胞膜间的信息传导、细胞器物质运输等过程中发挥重要的作用,这些差异基因可能参与了卵丘细胞与卵母细胞间的相互作用,对卵母细胞的成熟具有重要作用。上述研究为进一步认识卵母细胞的发育机制,并推测卵母细胞和卵丘细胞间的相互作用的分子机理奠定基础。这些差异表达的基因也是卵母细胞成熟过程中的关键因子,可以作为筛选卵母细胞进行下一步操作的标记基因。     

猪卵母细胞孤雌激活的初步研究

对不同浓度离子霉素以及不同质量(A类或混合类)的猪卵丘细胞-卵母细胞复合体(COC s)对卵孤雌发育的效果影响进行了初步研究。结果表明:(1)A类猪COC s孤雌激活后的囊胚发育率极显著的高于混合类(30.11%vs 9.09%,P<0.01);(2)采用化学方法激活体外成熟后的猪去透明带卵母细胞,离子霉素浓度为5μm o l/L组激活后得到的卵裂率(80.35%),以及激活后48 h发育到4细胞阶段的孤雌胚胎率(62.50%)均极显著高于浓度2μm o l/L组(分别为62.22%和43.33%,P<0.01)。     

季节对体外成熟卵母细胞的发育能力的影响

猪的卵母细胞对外界环境非常敏感,造成猪的胚胎学相关研究是家畜繁殖学研究领域中最困难的方面之一。猪卵脆弱的主要原因是其胞质中含有大量的脂肪滴,但目前其具体生物学功能还不清楚。众所周知,猪的繁殖表现和环境密切相关,例如,温度、湿度、光照等。本研究目的是描述季节的变化对体外成熟卵母细胞发育能力的影响。连续两年从当地屠宰场获取初情期前猪卵巢,抽取猪卵丘卵母细胞复合体,并在不含BSA的NCSU-23(添加10 ng/mL EGF,10 ng/mL leptin,0.57 mm o l/L cysteine,10 IU/mL PM SG和10 IU/mL hCG)中培养44 h,然后用透明质酸酶脱去卵丘。部分卵母细胞经过电击进行孤雌激活,部分卵母细胞用来进行体细胞核移植。对于猪体细胞核移植,使用长白猪胎儿成纤维细胞做为核供体,上述脱去卵丘的卵母细胞作为胞质供体。克隆胚和孤雌胚在添加4 m g/mL的BSA液滴中培养,第2天和第6天分别计算卵裂和囊胚率(D 0:融合或激活的当天)。其中每个实验至少重复3次,所有实验都经过SPSS(13.0)统计分析。比较了不同季节每对卵巢获得A级卵(外包3层以上致密的卵丘细胞并且卵胞质均匀的卵母细胞为A级卵)和B级卵(外包2~3层卵丘细胞并且胞质均匀的卵母细胞为B级卵)的数量以及卵母细胞核成熟的比例(实验1),统计分析了不同季节孤雌(实验2)和核移植(实验3)胚胎发育能力的差异。实验1中发现春季(3~5月)COC s/ovary pairs的比例最高[7.6±3.5(春)vs 6.4±3.3(夏),6.7±2.9(秋),6.7±3.4(冬),P<0.05]。然而,没有发现卵母细胞的MⅡ百分比有显著性差异[75.3%±3.3%(春),73.5%±2.3%(夏),73.0%±4.2%(秋),76.5%±6.7%(冬),P<0.05]。实验2中观察到夏季孤雌胚胎的囊胚率显著性降低[10.2%±2.7%(春)vs 27.2%±3.5%(夏),24.2%±3.2%(秋),22.3%±3.4%(冬),P<0.05]。实验3,猪体细胞克隆胚胎在春季囊胚率获得提高[12.2%±1.3%(春)vs 10.3±1.1%(秋),8.1±1.4%(冬),P<0.05]。以上结果表明,季节变化影响体外成熟卵母细胞的发育能力。     

OPS法玻璃化冷冻牛卵母细胞和囊胚

本文报道了利用拉细开口型细管 (Open Pulled Straw,OPS)方法进行玻璃化冷冻保存体外成熟(IVM)的牛卵母细胞及体外生产 (IVP)的牛囊胚的实验结果。实验 1的牛卵母细胞冷冻处理分 2组 ,组 1(G1 )是将卵母细胞在 IVM2 1 h时去除部分卵丘细胞后马上进行冷冻处理。组 2 (G2 )卵母细胞在 IVM6h时去除部分卵丘细胞 ,然后继续培养至 2 2 h冷冻 ;冷冻后的卵母细胞在液氮中保存 0 .5～ 2 h后解冻再继续 IVM1 h后与正常 IVM2 4h的对照组卵母细胞一起进行体外受精 (IVF)处理。实验 2则冷冻了来自IVP的 6、 7日龄的牛囊胚。结果显示 ,G1的卵母细胞 IVF后 8d的囊胚率 (2 2 .8% ,2 6/1 1 4)和孵化囊胚率 (1 4.9% ,1 7/1 1 4)都极显著地高于 G2 (分别为 2 .9% ,5 /1 71和 0 .5 % ,1 /1 71 ,P<0 .0 0 1 ) ;但两处理组的受精卵裂率差别不大 (分别为 48.2 %和 41 .5 % ,P>0 .3 )。冷冻第 6d和第 7d的体外囊胚 ,其冻后存活率和囊胚孵化率分别为 92 .7%、 89.2 %和 83 .6%、 66.7%。结果表明 ,利用 OPS法玻璃化冷冻经体外培养成熟的牛卵母细胞及体外生产的牛囊胚均能获得良好的效果     

丁内酯-Ⅰ对绵羊卵母细胞体外成熟和受精的影响

绵羊(Ovis arise)卵母细胞经丁内酯-Ⅰ(BL-Ⅰ)抑制培养,然后转入成熟培养液培养不同时间,进行体外受精并观察胚胎发育情况.结果表明,解除8 h抑制再培养8 h组处于MⅡ期卵母细胞率6.38%,显著低于其它组(P<0.01).继续培养16和20 h的卵母细胞成熟率与对照组(常规培养24 h)差异不显著,培养24 h组卵母细胞成熟率(70.83%)稍高于对照组(66.18%),但差异不显著(P>0.05).培养16和20 h组囊胚率分别为2.99%和13.64%与对照组24.39%差异显著(P<0.05),培养24 h组的囊胚率20.33%与对照组差异不显著(P>0.05).表明BL-Ⅰ对绵羊卵母细胞的体外成熟有明显抑制作用,但其抑制作用是可逆的,而经BL-Ⅰ处理后未能提高绵羊卵母细胞体外受精和胚胎的整体发育能力.     

卵丘细胞在牛卵母细胞体外受精生产胚胎中的作用

牛体外胚胎生产是解决胚胎移植产业化胚胎来源的有效技术方法,其包括卵母细胞体成熟、体外受精和受精卵体外胚胎.而体外受精胚胎的质量是影响胚胎移植妊娠率与犊牛成活率的重要因素.体外受精过程中卵丘细胞分泌的一些重要物质(类固醇激素、细胞生长因子等),对牛卵母细胞体外成熟、体外受精以及受精卵体外发育都具有重要的促进作用.本文综合了近年来该领域的研究进展,着重分析了卵丘细胞对卵母细胞体外成熟,以及体外受精过程中卵丘细胞的分泌功能、质量和共培养体系对卵母细胞体外受精效率的影响.     

化学去核卵母细胞为受体的小鼠体细胞核移植

卵母细胞的化学去核是采用干扰染色体分离或纺锤体正常功能的化学试剂,使其所有染色质通过纺锤丝牢固结合,并借助极体排出的惯性将所有染色质全部带出胞外,达到去核目的。目前以化学去核处理的MⅡ期卵母细胞为受体,已获得克隆小鼠。然而,第一次减数分裂期的小鼠卵母细胞经化学去核后,进行核移植还未见报道。与传统的机械去核相比,该方法对卵母细胞无机械损伤,完全是极体的自然排放;同时细胞质及其中核重编程相关因子损失量小;而且高效、省时,程序简单,所得的卵胞质或许更适合于供体细胞核的重编程。剪取超排小鼠的卵巢,以注射器刺破有腔卵泡后获得卵母细胞和卵丘细胞复合体,进行体外成熟培养。成熟培养5 h后去除卵丘细胞,挑选生发泡破裂的细胞顺序移入含脱羰秋水仙碱(DC,0.4μg/mL,2 h)和DC(0.4μg/L) 放线菌酮(CHX,50μg/mL)的M16培养液中继续培养,直到第一极体排出。去核卵胞质与胎儿成纤维细胞用植物凝集素(PHA,200μg/mL)粘合后,转入电击槽;施加1个5 V/mm、3μs交流电脉冲和2个92 V/mm、70μs直流电脉冲进行电融合。3 h后,以SrCl2激活6h,于四孔培养皿中制作的“孔中孔”(well of well)体外培养重构胚。试验重复3次,共计698个卵母细胞,获得的重构胚融合率和激活率分别为84.8%和93.6%;胚胎2-细胞发育率为24.7%,4-细胞率为6.74%;2-细胞期克隆胚移植假孕受体后,没有获得怀孕受体。试验分别以“血清饥饿”胎儿成纤维细胞、新鲜细胞和冷冻保存细胞为供体作核移植,结果表明,冷冻保存细胞的融合率(69.3%)与其余两组(80.6%和84.8%)呈显著差异(P<0.05);激活率、2-细胞和4-细胞发育率,则三组间差异不显著(P>0.05)。本研究将化学去核与无透明带技术相结合,完全丢弃了传统核移植的显微操作及其繁琐程序,属手工克隆,它的成功将会大大简化核移植程序,同时提高了核移植的生产力,最终提高核移植总效率。     

Identification of oxidation products of (-)-epigallocatechin gallate and (-)-epigallocatechin with H(2)O(2)

(-)-Epigallocatechin gallate (EGCG) and (-)-epigallocatechin (EGC) are two important antioxidants in tea. They also display some antitumor activities, and these activities are believed to be mainly due to their antioxidative effects. However, the specific mechanisms of antioxidant action of tea catechins remain unclear. In this study are isolated and identified two novel reaction products of EGCG and one product of EGC when they were reacted separately with H(2)O(2). These products are formed by the oxidation and decarboxylation of the A ring in the catechin molecule. This study provides unequivocal proof that the A ring of EGCG and EGC may also be an antioxidant site. This study also indicates an additional reaction pathway for the oxidation chemistry of tea catechins.     

Excretion of (14)C-fumonisin B(1), (14)C-hydrolyzed fumonisin B(1), and (14)C-fumonisin B(1)-fructose in rats.

14C-Fumonisin B(1) (FB(1)) was produced by Fusarium proliferatum M-5991 in modified Myro liquid medium and purified to >95% purity with a specific activity of 1.7 mCi/mmol. Nine male and nine female F344/N rats were each dosed by gavage with 0.69 micromol of (14)C-FB(1), (14)C-hydrolyzed FB(1), or (14)C-FB(1)-fructose/kg body weight. Urinary excretion of (14)C-FB(1) and (14)C-FB(1)-fructose was 0.5% and 4.4% of the total dose, respectively, and was similar between male and female rats. Urinary excretion of (14)C-hydrolyzed HFB(1) was significantly greater (P > 0.05) in female rats as compared with male rats (17.3% vs 12.8% of the total dose, respectively). There were no significant (P > 0.05) differences in biliary excretion of the three fumonisin compounds with a mean of 1. 4% of the dose excreted at 4 h after dosing. Lesser amounts continued to be excreted up to 9.25 h after dosing. Although biliary excretion of the (14)C-FB(1), (14)C-hydrolyzed FB(1), and (14)C-FB(1)-fructose was similar, increased urinary excretion of the (14)C-hydrolyzed FB(1) as compared to (14)C-FB(1) and (14)C-FB(1)-fructose indicated a greater absorption of the hydrolyzed form.     

(三唑基-~(14)C-)粉锈宁的标记合成

本文报道了(三唑基-14C)-粉锈宁的制备。由14C-甲酸和重碳酸氨基胍形成(5-14C)-3-氨基-1,2,4-三唑,再经重氮化脱氨得到(5-14C)-1,2,4-三唑,最后再与对氯酚和二氯片呐酮反应得到(三唑基-14C)-粉锈宁。放化收率为26％(从甲酸-14C计),放化纯度大于95％。     

Chemoenzymatic synthesis of homochiral (R)- and (S)-karahanaenol from (R)-limonene

Terpinolene oxide, a monoterpene belonging to the p-menthane group, is easily derived from naturally abundant (R)-limonene. It was isomerized with montmorillonite clay catalyst to karahanaenone (2,2, 5-trimethylcyclohept-4-en-1-one) by ring enlargement. The enantiomers of the corresponding alcohol, karahanaenol (2,2, 5-trimethylcyclohept-4-en-1- ol), known for their individual organoleptic properties, were resolved through Pseudomonas cepacia lipase mediated enantiospecific alcoholysis of its acetate derivative.     

Theoretical speciation of ethylenediamine-N-(o-hydroxyphenylacetic)-N'-(p-hydroxyphenylacetic) acid (o,p-EDDHA) in agronomic conditions

The presence of ethylenediamine-N-(o-hydroxyphenylacetic)-N'-(p-hydroxyphenylacetic) acid (o,p-EDDHA) as the second largest component in commercial EDDHA iron chelates has recently been demonstrated. Here is reported the speciation of o,p-EDDHA by the application of a novel methodology through the determination of the complexing capacity, protonation, and Ca(2+), Mg(2+), Cu(2+), and Fe(3+) stability constants. The pM values and species distribution in solution, hydroponic, and soil conditions were obtained. Due to the para position of one phenol group in o,p-EDDHA, the protonation constants and Ca and Mg stability constants have different values from those of o,o-EDDHA and p,p-EDDHA regioisomers. o,p-EDDHA/Fe(3+) stability constants are higher than those of EDTA/Fe(3+) but lower than those of o,o-EDDHA/Fe(3+). The sequence obtained for pFe is o,o-EDDHA/Fe(3+) >/= o,p-EDDHA/Fe(3+) > EDTA/Fe(3+). o,p-EDDHA/Fe(3+) can be used as an iron chelate in hydroponic conditions. Also, it can be used in soils with limited Cu availability.     

Binding studies of oxovanadium(V) with ovalbumins (OA)

The effect of protein oxovanadium(V) ion concentration and pH on the ratio of diffusion current (id/id₀) was studied in vanadium(V) ovalbumin-S and denatured ovalbumin systems. In both the cases marked decrease in diffusion current was observed at the respective pH values, indicating that binding takes place with cationic groups of the proteins. The binding sites (n) were found to be pH dependent. The uniformity of logK and ΔG ⁰ value at all pH values indicated the involvement of same sites in interaction. Furthermore, the linear scatchard plots in both the systems supported the involvement of single class of independent sites in oxovanadium(V) anion interaction. The difference in binding sites (n) has been attributed to the folded structure of ovalbumin-S while unfolded one of denatured ovalbumin.     

Effect of pH on interaction between As(III) or As(V) and manganese(IV) oxide

The efficiency of As(III) oxidation by MnO₂, and retention of oxidation products varies with system pH. Maximum retention by hydrous Mn(IV) oxide occurs at pH < 5, declining at higher pH to about half total As at pH 10. The adsorption capacities of pyrolusite and cryptomelane at pH ～6.5 for As(V) species were 10 and 25 mmol kg^?1, respectively. HMO surface saturation (～10 mmol kg^?1) was reached with equilibrium As(V) levels of 5 to 8 × 10^?6 M but this was supplemented at higher levels by an absorption process where uptake increased linearly with concentration (e.g., 68 mmol kg^?1 with 2 × 10^?5 M As(V)). Added As(III) was avidly oxidized and most product retained at pH 3. At higher pH increasing amounts of As(III) remained unoxidized due to initial reactions apparently blocking access to internal pores. Added Na⁺ reduced the amount of As retained by the HMO, with the phosphate salt having a significant effect. Extraction studies confirmed that most As could be released by exposure to reducing agents or chelating agents (EDTA). The environmental significance of the results has been considered.