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目前对孤雌发育的研究多使用MII期卵母细胞,得到的孤雌胚胎多为单倍体。利用细胞松弛素D(CD)抑制小鼠MI期卵母细胞排出第一极体可以保持染色体组的倍性。尽管由于基因印记的缘故,这样做并不能使孤雌胚胎发育到期,但是却可以给孤雌胚胎细胞提供一个更加丰富的遗传背景。国外研究表明,从这样的孤雌囊胚中可以分离得到与卵母细胞供体的MHC相匹配的孤雌干细胞。本研究从激活方法和培养液的选择方面对利用CD处理获取二倍体孤雌胚胎进行了初步研究,并且与MII期卵母细胞孤雌胚的发育能力进行了比较。同时,对利用纺锤体移植的技术路线获取二倍体孤雌胚胎进行了探索性的研究。
1不同激活方法对小鼠MII期卵母细胞孤雌激活效果比较。实验采用5种方法对经CD处理的MI期卵母细胞进行孤雌激活。A23187+6-DMAP的卵裂率和囊胚率分别为69.56%和28.86%,极显著高于乙醇、SrCl2、A23187和电激活的卵裂率和囊胚率(p<0.01)。
2不同培养液对小鼠MI期卵母细胞孤雌发育的影响。实验采用4种培养液mCZB、KSOM、M16和mM16,对经CD处理的MI期卵母细胞的激活卵进行培养。4个处理的2细胞率没有显著差异(79.39%、77.54%、77.47%、78.02%,p>0.05)。mMl6的4-8细胞率极显著高于其它3种培养液(68.50%vs.58.63%、48.39%、36.86%,p<0.01)。囊胚率也以mMl6最高(43.37%vs.26.85%、16.13%、7.96%,p<0.01)。
3 MI期卵母细胞与MII期卵母细胞孤雌发育能力的比较。实验采用A23187+6-DMAP联合处理的方法对卵母细胞进行孤雌激活,激活卵用mMl6培养。经CD处理的MI期卵母细胞发育到囊胚的比率极显著高于MII期卵母细胞(46.25%vs.34.37%,p<0.01)。但是两者之间的激活率无显著性差异(90.13%vs.87.64%,0>0.05)。
4不同电场强度对重构卵融合的影响。通过核移植手段将MI期纺锤体移入去核MII期卵母细胞的透明带下构成重构卵,选用0.3 mol/L甘露醇,含0.1 mmol/L MgCI2、0.05 mmol/LCaC12、0.05%的BSA和0.5 mmol/L HEPES,作为电融合介质,固定脉冲宽度为40gs,依次采用4种电场强度(1.0 KV/cm,1.5 KV/cm,2.0 KV/cm, 2.5 KV/cm)对重构卵进行融合处理。
其中,1.5 KV/cm与2.0 KV/cm场强的融合率显著高于2.5 KV/cm场强(15.09%、14.92%vs.6.34%,p<0.05),极显著高于1.0 KV/cm场强(15.09%、14.92%VS.4.61%,p<0.01),但是两者之间无显著差异(15.09%vs.14.92%,p>0.05)。 5不同脉冲宽度对重构卵融合的影响。通过核移植手段将Ml期纺锤体移入去核MII期卵母细胞的透明带下构成重构卵,选用0.3 mol/L甘露醇,含0.1 mmol/L MgCl2、0.05 mmoI/LCaC12、0.05%的BSA和0.5 mmol/L HEPES,作为电融合介质,固定电场强度为2.0 KV/cm,依次采用3种脉冲宽度(40gμ,801μs,120μs)对重构卵进行融合处理。其中脉冲宽度为40μs和80μs时,融合率较高,但是两者之间无显著差异(15.73%VS.9.06%,p>0.05)。
6重构卵的激活与培养。选用0.3 mol/L甘露醇,含0.1 mmol/L MgCl2、0.05 mmol/LCa C12、0.05%的BSA和0.5 mmol/L HEPES,作为电融合介质,采用电场强度2.0 KV/cm,脉冲宽度40μs,对重构卵进行融合处理。重构卵的激活率为86.29%,2细胞率为61.78%,4-8细胞率为32.88%,囊胚率为4.17%。
结论: (1)经CD处理的小鼠Ml期卵母细胞激活后能发育到囊胚阶段,并且其发育能力明显强于MII期卵母细胞的孤雌胚。(2)乙醇、SrCl2、A23187、电激活与A23187+6-DMAP五种激活方法中,以A23187+6.DMAP对经CD处理的小鼠MI期卵母细胞的激活效果最好,激活后孤雌胚发育到囊胚的比率也最高。(3)mCZB、KSOM、M16和mMl6四种培养液中,以mMl6对小鼠MI期孤雌胚的发育最为有利。 (4)小鼠Ml期纺锤体移植的重构卵,在本实验室以1.5 KV/cm~2.0 KV/cm之间的电场强度和401μs的脉冲宽度进行融合的效果最好。(5)小鼠Ml期纺锤体与去核的MII期卵母细胞融合后经激活处理,有一小部分能够发育到囊胚阶段。 (6)利用CD处理小鼠MI期卵母细胞,抑制第一极体的排出,再对其激活可以得到二倍体孤雌胚胎。通过纺锤体移植,再利用重构卵获取二倍体孤雌胚胎的方法效率太低,不实用。