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首例体细胞克隆猪已出生十多年,但核移植效率一直很低,困扰着克隆猪的应用。体细胞核移植通常采用分化的体细胞和成熟的卵母细胞,供体细胞和卵母细胞的质量直接决定着后期克隆胚胎发育。目前认为克隆效率低的主要原因是供体细胞核未被完全重编程,主要体现在基因组高甲基化水平。体细胞核移植后细胞核表观遗传修饰重建是影响到克隆胚胎能否发育到期的关键因素,因此通过调控克隆胚胎的表观遗传修饰可能会提高核移植效率。本研究拟通过对胞质成熟和供体细胞在猪克隆胚胎中发挥的作用进行研究,探索胞质成熟和供体细胞对核移植胚胎发育的影响,同时利用表观修饰药物和扰低DNA甲基转移酶1探讨和阐明表观遗传修饰状态以及关键基因的表达水平在克隆胚胎重编程过程中的作用,希望为提高猪体细胞核移植效率提供理论依据。主要研究结果如下:(1)在卵母细胞体外成熟中,探讨了胞质成熟对核移植胚胎发育的影响,结果表明,卵母细胞体外培养33h即可达到核成熟,之后到42h之间的时间为胞质成熟,胞质成熟能够显著提高猪克隆胚胎的发育能力(P<0.05),这表明充分的胞质成熟是核移植胚胎发育的关键。(2)供体细胞状态影响着核移植胚胎发育,对供体细胞种类、性别和甲基化程度进行分析,结果表明:相对于卵丘细胞和成体成纤维细胞,胎儿成纤维细胞更适合于体细胞核移植;与雄性胎儿成纤维细胞相对,雌性胎儿成纤维细作为供体细胞时核移植胚胎发育能力差异不显著,而雌性胎儿成纤维细更适合于X染色体失活的机理研究;5-aza-dC或5-methyl-dC能够显著降低或提高胎儿成纤维细胞的甲基化水平(P<0.05),但并不利于核移植效率的提高。这表明雌性胎儿成纤维细胞更适合作为体细胞核移植的供体细胞,而改变其甲基化水平不利于体细胞重编程。(3)利用5-aza-dC对供体细胞和核移植胚胎进行处理,分析了处理后对细胞增殖、胚胎发育、核重塑及基因表达等的影响,结果表明:5-aza-dC对供体细胞增殖具有抑制作用,能够显著降低DNA甲基转移酶1和3a和提高Igf2和Xist在供体细胞中的表达水平(P<0.05),处理供体细胞后不利于核移植胚胎的发育(主要表现为核重塑能力差、胚胎卵裂率低以及DNA甲基转移酶基因和多能性基因表达水平未得到改善);5-aza-dC处理核移植胚胎能够显著增强胚胎发育能力(P<0.05),其中25nmol处理24h效果最佳,5-aza-dC处理核移植胚胎后显著加快了供体细胞核基因的重编程,促进了类原核形成和早期卵裂,改善了DNA甲基转移酶基因、印记基因、多能性基因以及去甲基化相关基因的表达水平,使其接近于体外受精胚胎表达模式;5-aza-dC同时处理供体细胞和核移植胚胎,发育能力得到更显著的提高(P<0.05),这可能是双重处理更有利于供体核的重编程。(4)利用TSA对核移植胚胎进行处理,观察了处理后体内外克隆胚胎的发育能力,同时对TSA处理期间基因表达的变化进行了分析,结果表明:TSA能够显著增加核移植胚胎的体外发育率;进行胚胎移植后,相对于正常核移植胚胎,处理组提高了克隆胚胎妊娠率和出生率,并能有效的防止大舌头病和死胎的发生;TSA处理后显著加快了供体细胞核基因的重编程和改善了DNA甲基转移酶基因的表达(P<0.05)。这表明TSA处理能够增强供体核的重塑和纠正胚胎发育相关基因的表达,从而增强体内外胚胎发育能力。(5)利用RNAi扰低Dnmt1或许能够改善DNA的去甲基化从而提高核移植胚胎的发育能力,对RNAi体系、Dnmt1扰低后的卵母细胞成熟和核移植胚胎发育能力进行了分析,结果表明,壁颗粒细胞共培养可以增强裸卯成熟质量,为干扰体系奠定了了基础; Dnmt1扰低后不影响卵母细胞的成熟;Dnmt1扰低后显著降低了核移植胚胎的发育(P<0.05),多数胚胎阻滞在4和8细胞。这表明Dnmt1在核移植胚胎早期发育过程中起着重要作用,适当的表达水平才是决定胚胎发育的因素。