在成熟过程中添加牛血清和猪卵泡液对猪卵母细胞核成熟及体外受精后早期胚胎发育的影响

研究目的在于探讨在成熟过程中添加牛血清和猪卵泡液对猪卵母细胞核成熟、卵丘细胞扩散及体外受精后早期胚胎发育的影响。卵母细胞·卵丘细胞复合体在含FSH和LH的以下处理组的成熟液中成熟培养 2 3～ 2 4h :(1)对照组-改良TCM - 199+0 .1%PVA ;(2 )试验组 1-改良TCM - 199+10 %新生牛血清 ;(3)试验组 2 -改良TCM - 199+10 %猪卵泡液 ,再移至无FSH和LH的不同处理组的成熟液中成熟培养 2 3～ 34h。试验 1中 ,卵母细胞在 4 6～ 4 8h成熟培养后 ,观察卵丘细胞扩散情况 ,并对卵母细胞进行固定和染色 ,鉴定卵母细胞减数分裂情况 :试验 2中 ,对在不同处理组的成熟液中成熟培养 4 6～ 4 8h的卵母细胞进行体外受精 ,再培养 8d。受精后第 2天检查分裂率、第 6天检查桑椹胚 /囊胚率、第 8天检查囊胚率。 4 6～ 4 8h成熟培养后试验组 1和试验组 2的大部分卵母细胞 -卵丘细胞复合体的卵丘细胞完全扩散 ,而对照组的卵丘细胞只有 5 0 %扩散。试验组 1和试验组 2的卵母细胞核成熟率分别为 39.9% (77/ 193)和 4 4 .3% (93/ 2 10 ) ,与对照组的卵母细胞核成熟率 4 8.1% (99/ 2 0 6 )相比没有显著差异 (P <0 .0 5 )。卵母细胞分裂率试验组 1(5 0 .0± 1.8) %和试验组 2 (49.9± 2 .6 ) %与对照组的卵母细胞分裂率 (49.0± 2     

卵泡细胞对牛卵母细胞体外成熟的影响

本研究系统探讨了卵泡细胞对牛卵母细胞体外成熟的影响。颗粒细胞及其单层细胞对卵母细胞成熟后的分裂率(分别为85.4%和89.4%,对照为88.5%)及囊胚发育率(分别为35.9%和41.2%,对照为37.1%)无明显影响(P>0.05),然颗粒细胞的条件液则使卵母细胞的分裂率(81.4%,对照为88.5%)明显降低(P<0.05)。加入5×10~6/mL 内膜细胞、内膜细胞的单层细胞或25%条件液到成熟培养系统中,卵母细胞的囊胚发育率均有所提高,分别为44.1%,42.6%及39.8%。进一步探讨应用内膜细胞条件液的几个问题发现:条件液在成熟液中的合适比例为50%,收集的适宜细胞培养阶段为3～4d;条件液制备前应加入10%的血清,不加促性腺激素。这些结果表明:内膜细胞可分泌一些有利于卵母细胞成熟的生长因子。这些生长因子分泌的质和量可能取决于内膜细胞的培养阶段、血清浓度及外源激素的种类。     

牛去透明带卵体细胞核移植技术的应用研究

本研究通过进一步完善和简化“去透明带双半卵体细胞克隆牛技术”，探讨了生产应用的可能性。结果表明：(1)在卵母细胞体外成熟发育的特定阶段(17～20h间)采用分期分批显微盲吸法去核，去核率可高达95％以上；(2)一次同时将2枚去核后的半卵和1枚供核体细胞粘合在一起，可大大提高电击融合效率；(3)克隆重构胚在DMAP中激活时间从4h延长至16h仍有较高的卵裂率和囊胚率；(4)利用OPS法玻璃化冷冻保存牛体细胞克隆胚胎，解冻后胚胎可用率极显著地高于常规慢速冷冻法；(5)利用改进后的体细胞核移植程序工厂化批量生产牛体细胞克隆胚胎，获得88．2％(2575／2920)卵裂率、41．6％(1215／2920)囊胚率、75．4％(916／1215)冻胚率，冷冻胚胎移植后30d妊娠率为28．1％(48／171)。结果说明，本研究的牛去透明带双半卵体细胞核移植技术已可达到克隆胚胎批量生产应用的水平。     

马尾藻属藻类多糖对猪卵母细胞体外成熟及凋亡的影响

本研究就马尾藻属藻类多糖对猪卵母细胞的体外成熟及凋亡进行了探索:试验一证明,体外培养46h～48h时,成熟液添加马尾藻属藻类多糖能促进卵丘细胞扩展,添加20mg/ml马尾藻属藻类多糖能提高核成熟率(41.8%),与对照组29.3%的核成熟率相比,二者差异显著;试验二证明,添加马尾藻属藻类多糖可延长猪卵母细胞体外存活时间,体外培养第16d,在含有0、5mg/ml、20mg/ml马尾藻属藻类多糖培养液中的猪卵母细胞存活率分别为2.6%、18.9%、23.0%,添加与否差异显著。     

转人干扰素α-2b细胞株建立及其外源基因表达分析

[目的]从细胞水平探讨应用水牛乳腺生物反应器生产人干扰素α-2b(IFNα-2b)的可行性,为水牛乳腺生物反应器的制备提供参考依据.[方法]建立并优化核转染人乳腺癌细胞Bcap-37的方法,再利用该方法将水牛乳腺特异性表达人IFNα-2b载体导入Bcap-37细胞,建立转基因细胞株,然后分别从RNA水平和蛋白质水平对其能否正常表达人IFNα-2b进行分析.[结果]电压是影响Bcap-37细胞核转染效率的关键因素,对其进行优化(电压275 V、电击时间10 ms)后的核转染效率可达81.1％.使用优化后的核转染方法可将水牛乳腺特异性表达载体pBCN-IFN-CMV-EGFP-neo和pBCN-IFN-CMV-EGFP-IRES-neo成功转入Bcap-37细胞而获得转人IFNα-2b细胞株,经IFNα-2b基因的mRNA表达丰度及IFNα-2b蛋白的Western blotting检测,证实在两株转基因细胞系中均能顺利进行IFNα-26基因的转录与翻译.[结论]建立的核转染法能高效转染Bcap-37细胞,可应用该方法在细胞水平上对携带人IFNα-2b基因水牛乳腺特异性表达载体的表达能力进行分析,并证实乳腺特异性表达载体(pBCN-IFN-CMV-EGFP-neo和pBCN-IFN-CMV-EGFP-IRES-neo)均能用于水牛乳腺生物反应器的制备.     

没食子酸对黄牛卵母细胞体外成熟的影响

试验旨在研究没食子酸(gallic acid,GA)对黄牛卵母细胞体外成熟及早期胚胎发育的影响,进一步优化黄牛卵母细胞体外成熟体系。在卵母细胞体外成熟液(M液)中添加不同浓度没食子酸(0、10、30、50、100μmol/L),成熟22~24h后,统计卵丘扩展情况及卵母细胞成熟率;同时,对成熟的卵母细胞进行正常体外受精(IVF),统计早期胚胎的分裂率、囊胚率、囊胚卵裂球数及卵裂球细胞凋亡率。根据试验结果,选择最优浓度,使卵母细胞在含该浓度没食子酸的成熟液中成熟24h后,检测其细胞内的活性氧水平(ROS)和总谷胱甘肽(TGSH)含量。结果显示,M液中添加30μmol/L没食子酸组卵丘扩展分值和成熟率显著高于对照组(0μmol/L)(P0.05),其他处理组与对照组无显著差异(P0.05);成熟的卵母细胞体外受精后进行后续胚胎培养,其中10和30μmol/L组的分裂率均显著高于对照组和100μmol/L组(P0.05),50和100μmol/L组分裂率较对照组也有所提高,但差异不显著(P0.05);早期囊胚率统计发现,与对照组相比,30和100μmol/L能够显著提高囊胚发育率(P0.05),10和50μmol/L浓度组则无显著差异(P0.05);与对照组相比,30、100μmol/L没食子酸均能显著提高IVF胚胎的早期囊胚卵裂球数(P0.05);但囊胚卵裂球凋亡率与对照组无显著差异(P0.05);对卵母细胞内活性氧和总谷胱甘肽含量检测时,发现30μmol/L没食子酸可显著降低细胞内活性氧水平(P0.05),且显著提高总谷胱甘肽含量(P0.05)。综上所述,在黄牛卵母细胞体外成熟液中添加适量的没食子酸能有效降低卵母细胞内活性氧水平,提高总谷胱甘肽含量,进而提高卵母细胞成熟的质量及其后续IVF胚胎发育能力。     

水牛miR-302s真核表达载体的构建及生物信息学分析

试验旨在克隆并构建水牛miR-302s慢病毒真核表达载体(bbu-miR-302s),对其进行生物信息学分析,并尝试将该载体应用于水牛体细胞重编程中。以水牛基因组DNA为模板扩增得到bbu-miR-302s前体序列,测序正确后将其连入pLVX-IRES-ZsGreen1构建重组慢病毒真核表达载体。重组的慢病毒真核表达载体经过酶切鉴定正确后,采用脂质体转染方法包装慢病毒颗粒,通过感染HEK-293T细胞及猪和水牛体细胞,检测重组慢病毒载体的有效性。bbu-miR-302s有效感染水牛胎儿成纤维细胞(BFF)后,经诱导培养,检测能否产生水牛诱导多能干细胞(iPSC)。采用CoGeMiR数据库查询法和SnapGene Viewer软件进行miR-302s家族在基因组中的定位分析;利用ClustalX 1.83软件分析miR-302s序列保守性;利用TargetScan和miRWalk软件预测bbu-miR-302s主要的靶基因,并运用DAVID程序对靶基因进行信号通路富集。测序结果显示,扩增获得的序列是水牛miR-302s家族,包装的重组慢病毒滴度为7.2×10~6TU/mL,并可以有效感染3个物种的体细胞。bbu-miR-302s病毒感染BFF后,细胞经历形态变化并发生聚集形成克隆样,碱性磷酸酶检测阳性,但多能基因及表面抗原检测结果均为阴性,说明单因子miR-302s不足以完全重编程BFF为水牛iPSC,但促进了重编程进程。CoGeMiR数据库检索发现,miR-302s家族主要位于LARP7基因的内含子区;SnapGene Viewer软件进一步分析发现,bbu-miR-302s位于水牛7号染色体LARP7基因的内含子区。序列同源性分析表明,miR-302s家族成员间及miR-302s簇成员在不同物种间均高度保守。水牛miR-302s主要靶基因共255个,这些靶基因主要集中在33个信号通路中,其中PGK信号通路与胰高血糖素信号转导及调控干细胞信号通路最为显著。本研究结果为后续开展miR-302s簇在体细胞重编程中的作用奠定基础。     

重组水蛭素的原核表达及分离纯化

为了提高水蛭素的生产效率以适应生物医药应用的需求,试验通过对水蛭素基因进行密码子优化,构建了重组水蛭素原核表达系统,并对D600nm值、诱导时间、诱导剂IPTG浓度和诱导温度4种诱导条件进行了探索,同时通过引入试验设计(design of experiment,DOE)方案将4种因素对诱导效率的影响进行进一步系统的优化,使用His-Trap亲和层析对重组蛋白进行纯化,并通过凝血酶滴定法对重组水蛭素的活性进行测定。结果显示,试验成功构建重组水蛭素原核表达载体,水蛭素蛋白为可溶性表达。单因素变量优化后的诱导条件为:在菌体密度D600nm值为0.4时,加入1mmol/L IPTG,37℃下诱导7h,重组水蛭素蛋白表达效率最高,占菌体总蛋白66.5%;而DOE试验优化结果为:在菌体密度D600nm值为0.6时,加入0.82mmol/L IPTG,31.9℃下诱导7.6h,预测重组水蛭素蛋白表达效率最高,占菌体总蛋白72.7%,显著高于单因子变量法优化结果(P0.05)。进一步分析发现,各影响因素之间存在明显的交互效应,影响了单因素试验结果的准确性。通过亲和层析纯化后的重组水蛭素纯度可达99%,抗凝活性为114ATU/mg。研究成功构建了重组水蛭素原核表达载体,对其表达条件进行了优化,并获得了重组水蛭素蛋白,为水蛭素应用于生物医药奠定了基础。     

猪胚胎早期卵裂时间与其发育潜能关系的初步研究

旨在探讨初次卵裂时间对猪孤雌胚胎发育潜能及其基因相对表达水平的影响。本试验从健康母猪卵巢上抽取卵母细胞进行体外成熟培养，将猪孤雌激活胚胎分为早期卵裂组（16~22 h）与晚期卵裂组（26~32 h）统计比较卵裂率和囊胚率，并对囊胚的多能性相关基因Oct4、Sox2、Klf4等和凋亡相关基因Bcl-xl、Bax、Caspase-3的相对表达水平进行分析检测。结果表明，猪孤雌激活胚胎在16~22 h发生卵裂的为50%~60%，而26 h之后发生卵裂的不到20%，在18 h前完成第一次卵裂的胚胎囊胚发育率为79%，42 h后发生初次卵裂的胚胎无法发育至囊胚期。猪孤雌激活胚胎早期卵裂组的囊胚发育率显著高于晚期卵裂组（P<0.05）。早期卵裂组囊胚的Oct4、Nanog、Sox2、Klf4基因的表达量显著高于晚期卵裂组（P<0.05），Oct4、Sox2、Klf4基因的相对表达量极显著高于晚期卵裂组（P<0.01），Bax和Caspase-3基因的相对表达水平极显著低于晚期卵裂组（P<0.01），而Bcl-xl作为保护因子其表达量相对于晚期卵裂胚胎（26~32 h）显著上调（P<0.05）。结果显示，初次卵裂时间较早的猪孤雌激活胚胎发育潜能显著高于较晚卵裂胚胎，其囊胚多能性相关基因表达上调，凋亡相关基因表达下调，卵裂时间可作为鉴定猪孤雌激活胚胎发育潜力的重要参数。     

重组水蛭素的原核表达及分离纯化

为了提高水蛭素的生产效率以适应生物医药应用的需求，试验通过对水蛭素基因进行密码子优化，构建了重组水蛭素原核表达系统，并对D_{600 nm}值、诱导时间、诱导剂IPTG浓度和诱导温度4种诱导条件进行了探索，同时通过引入试验设计（design of experiment，DOE）方案将4种因素对诱导效率的影响进行进一步系统的优化，使用His-Trap亲和层析对重组蛋白进行纯化，并通过凝血酶滴定法对重组水蛭素的活性进行测定。结果显示，试验成功构建重组水蛭素原核表达载体，水蛭素蛋白为可溶性表达。单因素变量优化后的诱导条件为：在菌体密度D_{600 nm}值为0.4时，加入1 mmol/L IPTG，37℃下诱导7 h，重组水蛭素蛋白表达效率最高，占菌体总蛋白66.5%；而DOE试验优化结果为：在菌体密度D_{600 nm}值为0.6时，加入0.82 mmol/L IPTG，31.9℃下诱导7.6 h，预测重组水蛭素蛋白表达效率最高，占菌体总蛋白72.7%，显著高于单因子变量法优化结果（P<0.05）。进一步分析发现，各影响因素之间存在明显的交互效应，影响了单因素试验结果的准确性。通过亲和层析纯化后的重组水蛭素纯度可达99%，抗凝活性为114 ATU/mg。研究成功构建了重组水蛭素原核表达载体，对其表达条件进行了优化，并获得了重组水蛭素蛋白，为水蛭素应用于生物医药奠定了基础。