血清及山羊卵丘细胞共培养对猪胚胎体外发育的促进作用

为进一步完善猪胚胎体外发育系统,以孤雌激活胚胎为研究对象,依次对胚胎培养液种类、培养期间血清添加方式、卵丘细胞共培养体系进行筛选优化。结果表明,与常规的PZM3培养液相比,CR1aa并不适合猪胚胎的体外发育;猪胚胎在PZM3中培养4d后添加10%胎牛血清培养至第6天,体外发育能力得到显著改善,卵裂率、囊胚率、囊胚孵化率、囊胚细胞数分别达到95.1%、56.5%、27.3%、79.3;在此基础上,利用山羊卵丘细胞与猪胚胎进行共培养,将囊胚孵化率进一步提高至36.6%,初步建立了一套高效稳定的猪胚胎体外发育系统。     

Research on Growth Behavior of Embryos for Bovine and Murine on Primary Murine Embryos Fibroblast Cell Feeder Layer

The difference in growth behavior between bovine embryos and murine embryos was studied on PMEF(primary murine embryos fibroblast)feeder layer. The results showed as follows: With embryos having attached, bovine embryonic trophoblast formed a transparent membranous structure covering on inner cell mass (ICM), however, murine embryonic trophoblast formed disc structure. Bovine embryos formed four kinds of ICM colonies with different morphology including the mass-like, the net-like, the stream-like and the mixture-like colonies. Compared with Murine ICM, the bovine ICM grew more fast. So, the bovine ICM was passaged at first after a culture of approximately 5 - 6 days in vitro, but murine ICM was passaged at first after an attachment of 3 - 4 days on PMEF feeder layer. The mixture colonies of bovine ICM differentiated very early, while the others differentiated very late. Most ICM-like mass of Bovine grew in a defined spot, but bovine ICMs like stream and ICMs like net proliferated fast and dispersed quickly. We found that the single blastomeres derived from late bovine morula and late murine morula formed sub-blastophere; moreover, the bovine ICM cell would differentiate rapidly if the trophoblast was removed.     

牛与小鼠胚胎在分化抑制培养系统中的行为比较

在自制培养基中 ,以原代小鼠胎儿成纤维细胞为饲养层 ,观察比较了牛与小鼠胚胎在体外分化抑制培养体系中的生长行为。结果表明 ,牛囊胚一般培养 36～ 6 0 h后孵化脱带 ,96～ 12 0 h后贴壁 ,12 0～ 144 h为ICM传代的最佳时刻。小鼠囊胚一般培养 12～ 2 4h孵化脱带 ,2 4～ 48h贴壁 ,72～ 96 h为传代的最佳时刻。牛胚胎贴附于饲养层上生长 ,极易从饲养层上剥离 ;小鼠胚胎镶嵌在饲养层中 ,滋养层细胞与饲养层细胞间连接紧密。牛ICM色深发黑 ,集落隆起程度较低 ;小鼠 ICM呈暗黄色 ,有呈柱状增殖的趋势。牛滋养层呈网状 ,小鼠滋养层为较致密的单层薄膜     

牛胚胎在小鼠胎儿成纤维细胞饲养层的生长行为

 比较了牛胚胎与小鼠胚胎在体外培养过程中的生长行为，结果表明，牛滋养层细胞与内细胞团（ｉｎｎｅｒ ｃｅｌｌｍａｓｓ，简称ＩＣＭ）连接不紧密，其迅速增殖，形成半透明囊腔结构；小鼠胚胎滋养层与ＩＣＭ密切相连，形成盘状结构，并推移原代小鼠胎儿成纤维细胞（Ｐｒｉｍａｒｙ ｍｕｒｉｎｅ ｅｍｂｒｙｏｓｆｉｂｒｏｂｌａｓｔ，ＰＭＥＦ）饲养层。牛ＩＣＭ形态呈现多样性，表现为团状、条状、网状和混合型；小鼠ＩＣＭ形态单一，多呈圆盘状。体外培养的牛胚胎发育速度比小鼠胚胎迟缓，牛ＩＣＭ初次传代时间为胚胎体外培养开始后５～６ｄ，小鼠ＩＣＭ初次传代时间为胚胎体外培养后３～４ｄ。牛ＩＣＭ分化程度由小到大依次为团状ＩＣＭ、条状ＩＣＭ、混合型正 和网状ＩＣＭ。牛和小鼠胚胎附着率及ＩＣＭ克隆率由大到小均依次为孵化胚、囊胚和桑褡胚，但桑褡胚和囊胚附着率和ＩＣＭ克隆率均无显著差异（Ｐ＞０．０５）。与全胚相比较，牛和小鼠裸胚（无透明带或透明带不完整的胚胎）贴壁时间提前，但ＩＣＭ形成率和ＩＣＭ的生长行为均无显著差异；小鼠和牛桑椹胚卵裂球（中、晚期）体外分化抑制培养，形成亚囊胚而不能获得 ＥＳ细胞；剥离牛胚胎滋胚层细胞，ＩＣＭ细胞更易分化。     

巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)对小鼠胚胎体外发育的影响

以小鼠自然受精与体外受精胚胎为模型,探索鼠源巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)在小鼠胚胎早期发育过程中的生理功能。分别使用添加不同剂量(对照组:0 ng.mL-1;试验组:0.5、2和10 ng.mL-1)GM-CSF的化学限定培养基连续培养小鼠自然受精、体外受精原核期与2细胞期胚胎,检测其胚胎着床前发育效率(卵裂率、囊胚率)及囊胚的质量(囊胚总细胞数、ICM/总细胞数的比率、凋亡指数)。结果发现,对自然受精胚胎而言,原核时期添加不同剂量的GM-CSF,其卵裂率、囊胚总细胞数、ICM/总细胞数的比率在各组之间均差异不显著,但10 ng.mL-1试验组的囊胚率显著低于对照组(61.6±5.1)%(P0.05);2细胞时期添加不同剂量的GM-CSF,其囊胚率、囊胚总细胞数、ICM/总细胞数的比率在各组之间均差异不显著,但试验组中的囊胚凋亡指数均显著低于对照组(P0.05)),并且试验组中2 ng.mL-1的囊胚凋亡指数最低,显著低于0.5 ng.mL-1(P0.05),其他试验组之间的囊胚凋亡指数没有统计学上的差异性。对体外受精胚胎来说,原核时期添加GM-CSF,其卵裂率、囊胚率、囊胚总细胞数、ICM/总细胞数的比率在各组之间均无显著性差异;在2细胞时期,10 ng.mL-1组的囊胚率显著低于对照组及其他2个试验组(P0.05),但各组之间的囊胚总细胞数、ICM/总细胞数的比率均无显著性差异。本研究结果表明,在化学限定培养基中添加一定剂量的GM-CSF有利于改善小鼠自然受精与体外受精囊胚的质量,但剂量过高可能不利于小鼠受精胚胎的早期发育。     

机械分割的小鼠桑椹胚和囊胚的发育能力

利用机械方法二等份分割小鼠的桑椹胚、早期囊胚和晚期囊胚,并在体外培养分割的半胚到晚期囊胚。将这些囊胚移植到假孕受体鼠子宫内以评价他们附植后发育的能力。在体外培养中发现,囊胚期分割的胚胎比桑椹胚期分割的胚胎有较高的成活率。通过附植前胚胎细胞数量分析得知,囊胚期半胚的细胞数量大约是对照组的一半,但内细胞团细胞与整个胚胎细胞的数量比不变。虽然从半胚发育到囊胚期的胚胎附植率仅略低于对照组,但半胚形成胎儿的能力却显著低于全胚。组织学分析表明,附植后的这种低成活率现象是由于缺乏卵柱发育造成的,而此卵柱则与半胚中的内细胞团的细胞数量减少有关。移植到第3天假孕受体鼠中的半胚,附植后的发育情况明显地比移植到第4天受体中的好。     

不同培养液对牛体细胞核移植胚胎发育的影响

旨在为牛体细胞克隆胚胎体外培养体系的建立奠定基础。利用体细胞核移植技术生产牛重构胚,将重构胚随机分成2组,分别用mSOF和G1.5/G2.5培养,统计2种培养液对牛核移植克隆胚胎发育的影响,用TUNEL荧光检测系统检测2个培养组胚胎细胞凋亡情况,同时用Real time RT-PCR检测热应激蛋白基因Hsp70和凋亡相关基因Bax在2个培养组的相对表达水平。两组的卵裂率分别为85.6%和87.0%、囊胚率分别为22.9%和27.1%,差异都不显著(P>0.05),但G1.5/G2.5组的8-细胞形成率显著高于mSOF组(P<0.05);mSOF组凋亡率为12.1%±1.9%,显著高于G1.5/G2.5组(P<0.05),G1.5/G2.5组的Hsp70和Bax相对表达量显著低于mSOF组(P<0.05)。结果表明,G1.5/G2.5培养液更有利于牛体细胞核移植胚胎的体外发育。     

Clonal propagation of primate offspring by embryo splitting

Primates that are identical in both nuclear and cytoplasmic components have not been produced by current cloning strategies, yet such identicals represent the ideal model for investigations of human diseases. Here, genetically identical nonhuman embryos were produced as twin and larger sets by separation and reaggregation of blastomeres of cleavage-stage embryos. A total of 368 multiples were created by the splitting of 107 rhesus embryos with four pregnancies established after 13 embryo transfers (31% versus 53% in vitro fertilization controls). The birth of Tetra, a healthy female cloned from a quarter of an embryo, proves that this approach can result in live offspring.     

用酶分离小鼠早期胚胎的研究

用酶分离小白鼠２－－细胞、４－－细胞和８－－细胞胚胎,获取单个卵裂球,将其培养在含有牛血清蛋白质的ＣＺＢ培养基微滴内。培养的小白鼠胚胎发育情况有３种：（１）正常发育;（２）泡囊化;（３）不发育。在体外培养条件下２－－细胞单个卵裂球有８６．５％发育成２－－细胞;有３５．１％发育成４－－细胞,有８．１％发育到８－－细胞,有５．４％发育到桑椹胚;４－－细胞胚的单个卵裂球中有８３．３％发育到２－－细胞,３７．５％发育到４－－细胞,１２．５％发育到８－－细胞,８．３％发育到桑椹胚;在８－－细胞胚的单个卵裂球中有４６．７％发育到２－－细胞,２６．７％发育到４－－细胞,１３．３％发育到８－－细胞、６．７％发育到桑椹胚。实验结果表明用酶分离小白鼠早期胚胎,所获卵裂球具有一定的继续发育能力,而且没有透明带也能发育。     

绵羊体外受精胚胎培养系统优化与囊胚差异染色

[目的]评定SOF和CR1培养系统对绵羊体外受精胚胎的发育的影响,筛选适合绵羊体外受精胚胎发育的培养体系,为相关试验研究提供一定的理论依据和研究基础.[方法]通过分析研究SOF和CR1两种培养系统在添加不同蛋白和血清成分时对绵羊体外受精胚胎发育的影响,并采用一种简化的差异染色方法,对SOFaaBSA和CR1aaBSA-FBS组培养液培养的绵羊扩张囊胚和孵化囊胚的总细胞数,滋养层细胞与内细胞团细胞数的组成和比例进行深入比较.[结果]SOFaaBSA和CR1aaBSA-FBS组的卵裂率、囊胚率和囊胚孵化率均高于其它实验组,但这两组之间差异不显著(P＞0.05).同时,SOFaaBSA组的扩张囊胚和孵化囊胚的总细胞数和滋养层细胞(TE)数均显著高于CR1aaBSA-FBS组(P＜0.05),但内细胞团(ICM)数和ICM与TE细胞的比例在两组培养系统中均无显著差异(P＞0.05).[结论]CR1aaBS A-FBS培养液能够像SOFaaBSA培养液一样支持绵羊体外受精胚胎的发育,CR1培养系统可以用于绵羊体外受精胚胎的生产,但SOFaaBSA培养液相比较CR1aa BSA-FBS培养液而言更加适合绵羊体外受精胚胎的发育.     

不同培养体系对绵羊体外受精胚胎发育及细胞凋亡的影响

[目的]通过SOFaaBSA和CR1 aaBSA - FBS两种培养液对体外胚胎发育率及胚胎凋亡发生的影响,筛选适合绵羊体外受精胚胎发育的培养体系,为相关研究提供一定的理论依据和研究基础.[方法]采用激光共聚焦显微镜和细胞原位凋亡检测技术(TUNEL),分析这两种胚胎体外培养系统的绵羊体外受精胚胎发育的影响及各发育阶段的细胞凋亡状况及对胚胎发育的影响.[结果]SOFaaBSA和CR1aaBSA- FBS组的卵裂率、囊胚率和囊胚孵化率均高与其它实验组,但这两组之间差异不显著(P＞0.05).同时,在两种培养液培养的2细胞、3-8细胞期的绵羊体外受精正常形态的胚胎中均未发现凋亡信号,凋亡信号在两种培养液中都是首次出现在9- 16细胞胚胎细胞中,并且随着胚胎发育至囊胚期,凋亡细胞效随着胚龄增长越来越多.在SOFaaBSA培养液培养的桑椹胚和囊胚细胞胚胎凋亡率显著低于CR1aaBSA - FBS培养液培养的桑椹胚和囊胚(P＜0.05),同时,在CR1aaBSA- FBS培养液中桑椹胚和囊胚细胞平均具有凋亡细胞的数量显著高于SOFaaBSA培养液(P＜0.05).[结论]CR1aaBSA- FBS培养系统显著的增加了绵羊晚期体外胚胎的凋亡.CR1 aaBSA - FBS能够支持绵羊体外受精胚胎的发育,但SOFaaBSA培养液更适合绵羊体外胚胎的发育.     

无血清培养山羊内细胞团的研究

对32只关中奶山羊进行超排处理,获得胚胎263枚,其中囊胚122枚。采用机械法、酶消化法和免疫外科法分离囊胚83枚,得到内细胞团(ICM)65个。将ICM培养于小鼠胎儿成纤维细胞饲养层上,研究含血清和无血清条件下ICM的增殖规律,并比较添加不同生长因子对ICM增殖的影响。结果表明,无血清培养时,ICM细胞增殖相对较慢,分化减少;添加LIF、bFGF、两种同时添加或均不添加对原代ESC样集落形成率的影响不显著(P>0.05),但添加10 ng/mL bFGF稍微有助于ICM增殖。山羊ICM适宜于无血清培养。     

父源性印记基因在牛早期胚胎中的表达

【目的】研究父源印记基因在牛早期胚胎中的表达模式。【方法】利用Real-time PCR技术,检测Gnas、Grb10和Xist这3个父源性印记基因在牛体外受精（In vitro Fertilization,IVF）和孤雌激活（Parthenogenetic Activation,PA）胚胎各发育阶段的表达情况。【结果】对于IVF和PA两种来源的牛胚胎,Gnas在胚胎各发育阶段的表达没有明显差异;Grb10在2细胞阶段的PA胚胎中的表达量明显高于在IVF胚胎的,但从4细胞阶段到囊胚阶段,Grb10在两种来源的牛胚胎中表达没有明显差异;从2细胞阶段到8细胞阶段,Xist在两种来源的牛胚胎中表达没有明显差异,但从16细胞期开始,Xist在PA胚胎中的表达明显高于IVF胚胎的表达量。【结论】对于牛IVF胚胎和PA胚胎,Gnas、Grb10和Xist从2细胞期到囊胚期都可以检测到表达,但表达模式不同。这3个父源性印记基因在牛胚胎发育过程中可能发挥着重要的作用。     

提高兔核移植胚胎体外发育率的研究

 本研究首先比较了不同培养液维持兔胚体外发育的作用，以及多种卵母细胞去核显微操作的去核效率，建立了高效的体外培养体系及去核方法。然后对16-细胞期卵裂球的细胞周期及核移植（Nuclear transplantation,NT）胚的核质比对发育的影响进行了试验，结果表明：G#-1期NT胚的发育率优于G#-2期NT胚（P<0.01）。当G#-1期NT胚的核质比等于卵母细胞时，78.5%(73/93)可在兔眼球玻璃体液(Rabbit vitreous humor,RVH)中发育至囊胚期。这是迄今为止，在动物胚细胞核移植试验中所获得的最高发育率。     

培养液体积对猪孤雌胚早期发育的影响

为了探讨培养液体积对猪早期孤雌胚发育的影响,旨在优化猪早期胚胎培养体系。试验一、二、三、四分别把30、20、15、10个枚孤雌激活胚放入60,45,30,15,10,5μL(10个胚胎)的培养滴,第48小时观察分裂率,第168小时观察囊胚形成率。结果表明:试验一:30~60μL组囊胚率略高于10~15μL组;试验二:60μL组的囊胚率略高;试验三:各组分裂率和囊胚率差异不显著(P>0.05),但45~60μL组分裂率和囊胚率比其他组略高;试验四:15μL组分裂率高于45μL组(P<0.05),15μL组囊胚率显著高于5μL组(P<0.05),其余各组差异不显著。由此表明:30枚猪孤雌胚时,胚胎数∶培养滴体积=1∶(1~2)较好;15~20枚猪孤雌胚时,胚胎数∶培养滴体积=1∶3较好;10枚猪孤雌胚时,胚胎数∶培养滴体积=1∶1.5较好。     

牛胚胎体外培养体系的优化

将体外受精后的牛卵母细胞随机分组进行培养,比较了胎牛血清(FBS)和发情后7 d牛血清(E 7BS)、不同培养液(CR 1+3 m g/mL BSA、SOF+3 m g/mL BSA和SOF+0.1 m g/mL PVA)、共培养体系和不同培养液体积(0.1,0.5和2.0 mL)对胚胎发育的影响,优化了牛胚胎体外培养体系,并对该体系的稳定性进行了检验。结果表明,优化后的牛胚胎培养体系为:前48 h用CR 1+3 m g/mL BSA培养液,48 h后用CR 1+体积分数10%E 7BS培养液培养120 h,培养液体积为0.5 mL,并且采用共培养,受精后颗粒细胞保留48 h。用该培养体系培养的牛胚胎发育良好,平均囊胚率为44.9%,表明该优化培养体系较稳定。     

猪体外受精胚胎、孤雌激活胚胎以及体细胞核移植胚胎的体外培养

【目的】本研究系统比较了体外受精胚（IVFEs）、孤雌激活胚（PAEs）以及体细胞核移植胚（NTEs）的发育率和囊胚质量，同时还比较了PZM-3和NCSU-23两种培养基培养对PAEs以及NTEs发育的影响。【方法】利用体细胞核移植技术、体外受精技术和孤雌激活技术分别生产猪的NTEs、IVFEs和PAEs，开展体外培养。【结果】（1）IVFEs、 PAEs 和NTEs的卵裂率分别为72.0％，66.0％和63.5％，各组间没有显著差异(P>0.05)；囊胚形成率分别为11.0％，22.6％和16.9％，也不存在明显不同(P>0.05)；然而，在囊胚质量，即ICM细胞数/总细胞数的比例上， IVFEs和NTEs均优于PAEs（0.448％，0.356％ vs 0.122％，P<0.05）。（2）对PAEs来讲，以PZM-3为基础培养基时囊胚率明显高于以NCSU-23为基础培养基时的处理组（35.4％ vs. 22.6％，P<0.05）；而对NTEs而言， 两种培养基在支持胚胎形成囊胚方面的效果相当（26.6％ vs. 21.1％，P>0.05），虽然PZM-3培养时胚胎卵裂率显著低于NCSU-23培养组（47.5％ vs. 63.5％，P<0.05）。【结论】（1）PAEs的囊胚质量在3种来源的胚胎中最差；（2）对PAEs理想的培养基，当用于NTEs培养时却不一定是最佳的选择。