水牛受精卵胞质内注射转基因的初步研究

[目的]旨在探讨通过向水牛受精卵胞质内注射外源DNA实现转基因的可行性。[方法]水牛卵母细胞体外成熟20～22 h后随机分为2组:①在体外受精7～10 h或18～20 h后向卵胞质内注入约7.5 pl 50μg/ml含线性EGFP片段的DNA溶液;②分别注入单个精子与约7.5 pl 50μg/ml含线性EGFP片段的DNA混合物,观察外源基因在胚胎发育过程中的表达情况。[结果]受精卵胞质内注射的早期胚胎基因表达率、囊胚基因表达率与ICSI-Tr差异不显著(P0.05),且IVF 7～10 h时注射的分裂率、早期胚胎基因表达率均显著高于18～20 h(P0.05)。[结论]水牛IVF受精卵胞质内注射外源基因能获得转基因胚胎,且IVF后7～10 h注射的效果优于IVF后18～20 h注射。     

转人血清白蛋白基因小鼠胚胎的体外培养

探讨了获取受精卵的时间、显微注射和培养液等因素对显微注射胚胎体外发育的影响。结果表明：在注射HCG后24～26h和18～22h时获得的受精卵的囊胚率分别为45％和20％,二者差异显著;注射胚和非注射胚卵裂率差异显著(56／80 VS 74／76),但显微注射对2-细胞以后阶段的发育没有显著影响;mWM1培养液和mWM2培养液都能有效克服受精卵体外发育阻断。mWM2培养液更支持早期转基因胚胎体外发育。     

44例常规体外受精失败后行卵胞浆内单精子注射补救的临床分析

目的探讨对常规体外受精（IVF）周期受精完全失败患者,于受精后18～20 h行补救卵胞浆内单精子注射（ICSI）的临床价值。方法 2004年1月至2009年12月我院生殖中心常规IVF受精完全失败周期44例,于受精后18～20 h行补救ICSI。解冻复苏补救ICSI受精卵的胚胎,共移植2个周期。结果在44例常规IVF完全未受精周期中,获卵374个,补救ICSI的MII卵201个,正常受精的MII卵127个,获48个优质胚胎,7例临床妊娠,健康新生儿7名,1例单胎妊娠继续妊娠中,胎儿情况良好。解冻复苏补救ICSI受精卵2周期,结果1例妊娠,单胎,于孕早期流产。结论对常规IVF受精完全失败周期,于受精后18～20 h行补救ICSI可作为常规IVF受精失败的有效补救措施。     

异种器官移植转基因猪检测系统的建立

以 PCR、免疫荧光、细胞毒试验在 DNA、表达、功能水平对转 h DAF基因猪进行了检测。结果表明 :转基因猪的整合率为 19.35 % ( 18/ 93) ;在 14头转基因阳性猪中 ,有 7头动脉肌肉层表达了外源 h DAF基因 ,6头猪的外源基因表达产物可以抑制猪淋巴细胞的裂解     

鱼类基因转移研究中存在的问题与对策

转基因动物技术是20世纪80年代初发展起来的一项生物领域高新技术[1]。转基因鱼模型的构建为鱼类基因工程育种奠定了理论基础,基因导入方法的成熟、胚胎干细胞技术的发展以及基因组学理论的应用为鱼类基因工程育种提供了操作平台。目前,转基因技术在外源基因片段长度、外源基因定点整合率、外源基因表达率、转基因动物存活率等技术方面都有了很大提高。转基因动物的研究内容也非常广泛,从基础理论到应用技术,从实验室到生产也都有了较大发展,如基因表达的调控、基因产品的制备、动物品种的培育等[2]。以下就鱼类基因转移研究中转基因技…     

鱼类基因转移研究中存在的问题与对策

转基因动物技术是20世纪80年代初发展起来的一项生物领域高新技术[1]。转基因鱼模型的构建为鱼类基因工程育种奠定了理论基础,基因导入方法的成熟、胚胎干细胞技术的发展以及基因组学理论的应用为鱼类基因工程育种提供了操作平台。目前,转基因技术在外源基因片段长度、外源基因定点整合率、外源基因表达率、转基因动物存活率等技术方面都有了很大提高。转基因动物的研究内容也非常广泛,从基础理论到应用技术,从实验室到生产也都有了较大发展,如基因表达的调控、基因产品的制备、动物品种的培育等[2]。以下就鱼类基因转移研究中转基因技…     

绿色荧光蛋白转基因小鼠超数排卵研究

[目的]为建立稳定、高效的绿色荧光蛋白转基因小鼠超数排卵技术提供依据。[方法]将30只5~8周龄的绿色荧光蛋白转基因小鼠随机平均分成3组,分别腹腔注射5、7.5、10 IU的PMSG,48 h后腹腔注射7.5 IU的HCG,比较不同剂量PMSG对绿色荧光蛋白转基因小鼠超数排卵效果的影响。[结果]PMSG剂量为7.5 IU处理组获得的胚胎数明显高于PMSG剂量为5、10 IU处理组,且差异显著(P<0.05)。PMSG剂量为5、7.5、10 IU处理组的小鼠见栓率分别为70%、80%、90%,处理间差异不显著(P>0.05)。随着PMSG剂量的加大,小鼠的子宫充血程度和卵巢体积逐渐增大。[结论]绿色荧光蛋白转基因小鼠超数排卵技术中所用PMSG的最佳剂量为7.5 IU。     

慢病毒介导EGFP在小鼠胚胎的体外表达

为探讨3种感染方法对不同发育阶段胚胎中EGFP基因表达影响,利用透明带下注射法、胞质内注射法及透明带切口与慢病毒共培养法感染1-细胞期小鼠胚胎,分别提取以上3种方法感染慢病毒的不同发育阶段胚胎的EGPF基因,并以其为模板,扩增出630bp的EGPF基因片段。结果表明:慢病毒转染后在不同发育阶段的胚胎中,均扩增出EGFP目的片段(630bp)。当透明带下注射病毒时,90p L注射组(C组)和60p L注射组(B组)的EGFP基因阳性率显著优于30p L注射组(A组)(p0.05)。当胞质注射病毒时,C组显著优于其他组(p0.05),但胚胎发育的后期A组和B组差异不显著(p0.05)。透明带做切口的胚胎与含不同浓度慢病毒共培养时,从1-细胞期到4-细胞期胚胎为止组间差异不显著(p0.05),而胚胎发育的后期2×103cfu·μL~(-1)组和3×103cfu·μL~(-1)组均极显著优于1×103cfu·μL~(-1)组(p0.01),但2×103cfu·μL~(-1)组和3×103cfu·μL~(-1)组间差异不显著(p0.05)。透明带下注射慢病毒与胞质内注射慢病毒时,注射90p L(病毒滴度3×103cfu·μL~(-1))组的EGFP基因体外表达效果最好;透明带做切口的胚胎与含不同浓度慢病毒共培养时,在3×103cfu·μL~(-1)滴度培养液中培养的EGFP基因体外表达效果最好。     

显微操作注射针对牛ICSI效率的影响

借助显微操作仪将牛精子注入经体外成熟22 h的牛卵母细胞胞质内,并对注射卵进行体外培养,观察其存活及发育情况,探讨了显微操作注射针对牛ICSI胚胎体外发育的影响,研究结果表明,用外径为3～5 μm的注射针进行显微注射的注射卵存活率、分裂率和囊胚率分别为84.80%、57.55%和22.64%,均显著高于8～10 μm的注射针处理组(76.56%,45.92%,14.29%)(P<0.05).     

血管内皮生长因子对水牛卵母细胞体外受精的影响

[目的]探讨血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor,VEGF）对水牛卵母细胞体外受精的影响,为优化水牛卵母细胞体外培养体系及提高水牛体外胚胎生产效率奠定基础.[方法]以带有3层以上卵丘细胞的卵丘—卵母细胞复合体（COCs）为材料,分别在水牛卵母细胞体外成熟液和受精液中添加重组人VEGF165,研究VEGF对水牛卵母细胞体外成熟、体外受精和早期胚胎发育的影响.[结果]在成熟液中添加10ng/mLVEGF,水牛卵母细胞的第一极体排出率由57.3％提高到72.3％,差异显著（P＜0.05,下同）;体外受精后的受精卵分裂率由41.0％显著提高到53.3％.在受精液中添加10 ng/mL VEGF,水牛体外受精的受精卵分裂率由41.9％提高到63.0％,差异极显著（P＜0.01,下同）,囊胚形成率由17.0％显著提高到32.6％.在成熟液和受精液中同时添加10ng/mLVEGF,水牛体外受精的受精卵分裂率和囊胚形成率由43.4％和19.0％极显著提高到64.3％和27.2％,囊胚细胞数由89.5显著提高到106.8.[结论]VEGF能促进水牛卵母细胞体外成熟、体外受精及早期胚胎的发育,因此可将VEGF用于水牛卵母细胞体外受精体系的优化,提高水牛体外胚胎生产效率.     

水牛RNA聚合酶Ⅲ启动子的克隆与鉴定

[目的]获得有效的水牛RNA聚合酶Ⅲ启动子序列,为开展水牛源细胞的基因特异沉默研究奠定基础.[方法]通过启动子上、下游保守序列对水牛源启动子7SK、U6进行克隆和启动子关键顺式作用元件识别,利用一段针对EGFP的shRNA片段（shEGFP）对水牛7SK、U6启动子进行功能性分析,然后分别在水牛源及鼠源细胞中与pEGFP-N1共转染,转染48h后用荧光显微镜检测EGFP的表达情况,并用流式细胞仪和荧光实时定量PCR检测EGFP沉默表达情况.[结果]克隆获得水牛7SK、U6启动子序列分别为430和357 bp,其OCT-1（或CACCC盒）及TATA盒高度保守.连接shEGFP后与pEGFP-N1共转染细胞,通过荧光显微镜可观察到细胞发生了明显的荧光表达沉默现象;通过流式细胞分析,发现水牛7SK和U6启动子引导的shEGFP在水牛源细胞中沉默效率高达93.82％和87.45％;荧光实时定量PCR检测结果显示,在转染bu7SK-shEGFP和buU6-shEGFP的水牛源BFF细胞中,EGFP表达水平均显著低于其他物种启动子的细胞转染组（P＜0.05）,而在鼠源PT67细胞中,水牛启动子的启动效率与其他物种启动子差异不显著（P＞0.05）.[结论]水牛7SK和U6启动子可高效启动shRNA表达,且具有一定的物种特异性.     

磷酸二酯酶抑制剂对水牛卵母细胞体外成熟的影响

[目的]探讨磷酸二酯酶抑制剂米力农(milrinone)对水牛卵母细胞成熟的影响。[方法]水牛卵母细胞分成3组,分别在含0、50、100μmol/L的milrinone的成熟液中培养16 h后,每组的一半卵母细胞用来染色,检验核成熟情况;另一半卵母细胞再在不含milrinone的成熟液中培养12 h,挑选形态正常的卵母细胞受精后培养。[结果]添加50和100μmol/L milrinone的成熟液成熟的卵母细胞的生发泡破裂(GVBD)比率分别为25.9%和12.1%,显著低于对照组(76.9%);但另一半卵母细胞再培养、受精后试验组(50、100μmol/L mil-rinone)的分裂率(59.3%和61.2%)和囊胚率(35.9%和31.1%)与对照组(56.7%和28.8%)相比均无显著性差异(P0.05)。[结论]milrinone对水牛卵母细胞的成熟具有明显的抑制作用,成熟抑制解除后水牛卵母细胞仍可保持较高的发育潜能。     

水牛波形蛋白基因克隆及其表达分析

[目的]克隆水牛波形蛋白(VIM)基因,并明确VIM基因在水牛成熟卵母细胞(MII期)和早期胚胎(2-细胞阶段)中的表达情况,为研究VIM在卵母细胞成熟及附植前胚胎发育中的作用机理打下基础.[方法]根据GenBank上已公布的水牛VIM基因mRNA序列设计引物,采用RT-PCR克隆水牛VIM基因,利用在线软件程序对克隆获得的水牛VIM基因进行生物信息学分析,同时以细胞免疫荧光试验检测VIM在水牛成熟卵母细胞(MII期)及早期胚胎(2-细胞阶段)中的表达情况.[结果]水牛VIM基因长度为1469 bp,其编码区长度1401 bp,编码466个氨基酸.水牛VIM基因序列与人类、黑猩猩、食蟹猴、家犬、马和牛的VIM基因序列具有高度的同源性,分别为93%、93%、93%、94%、94%和99%;基于VIM基因序列构建的系统发育进化树也显示水牛与牛的亲缘关系最近.水牛VIM的分子量为53.73 kD,理论等电点(pI)5.05,主要在线粒体中表达,稳定性差(不稳定系数53.65),具有较强的亲水性,无跨膜结构,不属于分泌型蛋白,其蛋白结构以α-螺旋为主.VIM在水牛成熟卵母细胞(MII期)及早期胚胎(2-细胞阶段)中均有表达,且在成熟卵母细胞中的表达量明显高于早期胚胎.[结论]水牛VIM基因编码序列具有较高的保守性,且在水牛成熟卵母细胞(MII期)中的表达量明显高于早期胚胎(2-细胞阶段).     

多重PCR鉴定水牛胚胎性别的研究

【目的】建立多重PCR鉴定水牛胚胎性别的技术体系,为下一步优化多重巢式PCR方法奠定基础。【方法】采用热裂解法、蛋白酶K＋二硫苏糖醇（DTT）法和吐温-20＋DTT法分别提取水牛卵裂球DNA,比较3种方法对G3PDH基因的扩增效果;同时设计1对检测引物和1对内标引物用于胚胎性别鉴定,提取胚胎DNA后进行多重PCR检测。【结果】吐温-20＋DTT法具有良好的裂解效果,其有效检出率为97.1%;而经吐温-20＋DTT法抽提的DNA用于多重PCR检测,其胚胎鉴定率达到100.0%。【结论】采用吐温-20＋DTT法处理水牛胚胎样品后再进行多重PCR性别鉴定可以简化操作步骤、提高鉴定效率,但样品数量不宜太少。     

不同促精子活动剂对水牛卵母细胞体外受精及随后胚胎发育的影响

主要探讨精子活动促进剂对水牛Bubalus bubalis卵母细胞体外受精及随后胚胎发育的影响. 来自屠宰场水牛卵巢的卵母细胞和卵丘细胞复合体,在体积分数为5%CO2 的培养箱中培养24～26 h,然后通过体外受精测定其受精和胚胎发育能力. 试验1解冻的精子用50 g/mL的胰蛋白酶处理30 min,然后进行受精;试验2受精在含不同浓度咖啡因 (0, 2.5, 5.0 和 10.0 mmol/L)的受精液中进行;试验3在含不同浓度的钙离子载体A23187 (0, 0.1, 1.0 和 2.5 μmol/L)的受精液中进行体外受精;试验4在PHE、咖啡因和A23187不同组合(空白, PHE, PHE+2.5 mmol/L咖啡因+2.5 μmol/L A23187和PHE+2.5 μmol/L A23187) 的受精液中进行体外受精. 试验结果表明,精子用胰蛋白酶处理后的受精卵囊胚发育率显著下降 (12.5%和2.6%,P<0.05),而用咖啡因和钙离子载体A23187处理,对卵母细胞的卵裂率和囊胚发育率没有明显影响. 在体外受精中PHE和钙离子载体的组合使用能提高受精卵的胚胎发育率,而高浓度的咖啡因则降低卵母细胞的卵裂率和胚胎发育率.     

亮甲酚蓝染色对水牛卵母细胞体外受精和孤雌激活胚胎发育的影响

[目的]探讨亮甲酚蓝（BCB）染色对水牛卵母细胞体外受精及孤雌激活胚胎发育的影响。[方法]卵丘卵母细胞复合体（COCs）在体外成熟培养前用浓度26μmol/L的亮甲酚蓝染色90 min,然后根据卵母细胞胞质蓝色的有无分为阳性（BCB＋,蓝色）和阴性组（BCB-,不着色）。以未经染色处理的COCs为对照组,控制对照组卵母细胞在含0.4%牛血清白蛋白（BSA）的杜氏磷酸盐缓冲液（DPBS）中孵育90 min。体外成熟培养后统计各组的成熟率、体外受精和孤雌激活后的发育率。[结果]BCB＋组的成熟率（65.70%）显著高于对照组（59.86%）、控制对照组（58.42%）和BCB-组（48.86%）。在体外受精后的囊胚发育率方面,BCB＋组（27.08%）和对照组（25.49%）差异不显著,但显著高于控制对照组（20.50%）和BCB-组（8.45%）。在孤雌激活后的囊胚发育率方面,BCB-组显著低于其他各组,但BCB＋组、对照组以及控制对照组之间无显著差异。[结论]亮甲酚蓝染色筛选出的阳性卵母细胞具有较好的核成熟发育潜能,但并不能显著提高卵母细胞体外受精及孤雌激活后的胚胎发育率。     

精子介导的转基因效率关键影响因素

【目的】精子介导的转基因技术简单易行,其作为制备转基因动物的一种方法已经被很多科学家所认同。但是不同实验室的研究结果显示其稳定性和重复性较低,转基因效率差异极大。现将主要探讨导致这种现象的原因。【方法】小鼠精子获能后分别与0、15、30和300nmol·L^-1 的Cy-3标记DNA（Cy-3-DNA）在37℃共孵育30 min。其后,血细胞计数板检测小鼠精子的活率;共孵育精子进行直接涂片,DPBS洗涤后涂片,DnaseI消化后涂片,精子涂片置于荧光显微镜下,记录视野中的精子总数及显示Cy-3信号的精子数,用于统计精子结合及内化DNA的效率。精子与300 nmol·L^-1 的Cy-3-DNA共孵育后,以50µmol·L^-1的 P₄诱导精子顶体反应,统计顶体反应前后显示Cy-3信号的精子比例。精子分别与15和300 nmol·L^-1 Cy-3-DNA共孵育后,精子进行体外受精,在荧光镜下观察合子期受精卵中Cy-3-DNA的存在位置。按照优化后的条件,精子分别与0、15和300 nmol·L^-1 pEGFP-C1质粒共孵育后进行体外受精,制备转基因胚胎。比较试验组和对照组的受精率和发育效率,采用PCR和RT-PCR方法检测囊胚期外源基因整合和表达情况。【结果】获能后的精子分别与0、3、15、30和300 nmol·L^-1的Cy-3-DNA共孵育后,精子的活率分别为82.21%、73.63%、77.38%、76.33%和77.80%;洗涤前精子结合DNA的效率分别为76%、94%、99%、100%,15、30和300 nmol·L^-1组精子结合率均显著高于3 nmol·L^-1组（P＜0.05）。洗涤后精子结合DNA的效率,分别为45%、66%、84%和87%,消化后精子内化DNA的效率分别为44%、56%、71%和76%,并且洗涤后精子结合及消化后精子内化DNA的效率都为300 nmol·L^-1组和30 nmol·L^-1组均显著高于其他两组,而15 nmol·L^-1组显著高于3 nmol·L^-1组（P＜0.05）;Image J对精子结合Cy-3-DNA的强度进行分析的结果表明,外源DNA的量随着外源DNA浓度的增加而显著增加（P＜0.01）。顶体反应后,精子顶体部DNA会有丢失,但精子头部后区的外源DNA依然会保留,因此,顶体反应前后,精子结合外源DNA的精子比率没有降低。15和300 nmol·L^-1 DNA共孵育的精子体外受精后,荧光显微镜下检测显示,合子期胚胎有外源DNA的荧光信号分布,将荧光信号在雄原核附近密集的胚胎记为阳性胚胎,300 nmol·L^-1 DNA共孵育的精子获得合子期胚胎的阳性率为27.89%,显著高于15 nmol·L^-1组的9.00%（P＜0.05）。精子与pEGFP-C1质粒共孵育后,体外受精,结果表明精子与DNA共孵育后,卵母细胞受精率及胚胎卵发育率与对照组相比差异不显著。单囊胚PCR检测15和300 nmol·L^-1的pEGFP-C1质粒与精子共孵育转基因胚胎阳性率分别为8.72%和21.50%;采用RT-PCR方法在300 nmol·L^-1组的囊胚中检测到了EGFP基因 RNA的表达,在荧光显微镜下没有观察到EGFP绿色荧光蛋白的表达。【结论】精子具备结合和内化外源DNA的能力,并能将外源DNA带入卵母细胞,顶体反应会使精子丢失顶体部DNA,但精子头部后区外源DNA依然保留。受精过程外源DNA在基因组中的整合及外源基因表达激活是精子介导转基因效率的关键影响因素。     

水牛初乳粉对新生仔猪肠道黏膜和肝脏IGF-I及IGF-IR基因表达的影响

水牛初乳富含免疫球蛋白和生长因子等活性物质,对新生哺乳动物具有良好的营养作用.选用新生仔猪为试验对象,分别饲喂水牛初乳粉（SCR组）、水牛常乳粉（SC组）、葡萄糖盐水（PY组）,并以0日龄新生仔猪作为对照（XD组）.研究水牛初乳粉对新生仔猪肠道粘膜及肝脏IGF-I、IGF-IR表达量的影响.结果表明,水牛初乳粉使新生仔猪在最初发育的3d内,肠道粘膜和肝脏中IGF-I基因表达量大幅度增加,IGF-I mRNA/β-actin比值高于XD组且P＜0.01;通过IGF-IR基因表达的研究发现,水牛初乳粉能增加肠粘膜中IGF-IR的表达量,但增幅小于IGF-I表达量;在肝脏中,水牛初乳粉使IGF-IR基因表达量略有降低,但与其它两个试验组相比,降低值最小,PY组次之,SC组降低值最大.水牛初乳能显著促进新生仔猪肠道和肝脏IGF-I基因表达,而对IGF-IR基因表达的影响表现为肠粘膜中表达量增加,脏脏中表达量降低.     

p66Shc在绵羊卵母细胞中的表达及其与胞质氧化还原稳态的关系

【目的】 研究p66Shc在绵羊卵母细胞中的表达特征及其与卵母细胞胞质氧化还原稳态的关系,为揭示p66Shc参与调控卵母细胞胞质氧化还原稳态分子机制提供理论依据。【方法】 试验所用卵丘-卵母细胞复合体（cumulus-oocyte complexes, COCs）来源于屠宰场的绵羊卵巢。分别收集成熟前优质和劣质、常规成熟24 h及成熟30 h老化的卵母细胞,采用实时荧光定量PCR对成熟前后不同质量绵羊卵母细胞中p66Shc mRNA的表达量进行分析,利用细胞免疫荧光结合MitoTracker Red探针对p66Shc蛋白和线粒体进行共定位,同时利用荧光探针DCFH-DA和卵母细胞自发荧光分别对成熟前后不同质量卵母细胞内ROS水平和氧化还原稳态进行检测。此外,采用外源H₂O₂诱导的氧化应激处理成熟前优质卵母细胞,并对p66Shc蛋白的表达及定位进行了检测分析。【结果】 实时荧光定量PCR结果显示,成熟前劣质和成熟后老化卵母细胞中p66Shc mRNA表达量分别显著（P<0.05）高于成熟前优质和常规24 h成熟的卵母细胞。然而优质卵母细胞成熟前后p66Shc mRNA表达量没有显著差异（P>0.05）。共定位结果表明,p66蛋白主要分布在线粒体分布活跃的区域。细胞免疫荧光结果显示,成熟前劣质和成熟后老化卵母细胞中p66Shc蛋白表达量也分别显著（P<0.05）高于成熟前优质和常规24 h成熟的卵母细胞。与成熟前优质和常规24 h成熟的卵母细胞相比,成熟前劣质和成熟后老化卵母细胞表现出线粒体分布紊乱和活性下降、ROS水平升高以及氧化还原稳态的失衡。此外,与未添加外源H₂O₂的对照组相比,外源H₂O₂处理成熟前优质卵母细胞诱导的氧化应激显著（P<0.05）上调p66Shc蛋白的表达并促使 p66Shc由胞质向细胞核定位。【结论】 p66Shc基因在劣质和老化的绵羊卵母细胞中呈现高水平的表达,H₂O₂诱导的氧化应激显著上调p66Shc蛋白的表达并影响其亚细胞定位。总之,绵羊卵母细胞中p66Shc表达上调影响了胞质的氧化还原稳态。