动物胚胎技术.txt

1、标题 动物胚胎生物技术 正文，最好要写上参考文献 【摘要】 本文系统论述了实验动物的胚胎移植 、排卵控制 、孤雌生殖 、体外受精 、显微受精 、胚胎分割与嵌合 、配子与胚胎的冷冻保存 、胚胎干细胞等技术的国内外研究进展与动态 。结合我国实验动物的研究现状 ,对其在实验动物中的应用与发展前景做了阐述 。模型 ; 胚胎生物学技术实验动物科学作为生命科学研究的基础和重要胚胎保存 、胚胎培养 、胚胎克隆 、显微受精 、转基因动支撑条件 ,是现代生命科学研究的重要组成部分 ,已物生产等 。该项技术可用于实验动物种系的建立 、成为衡量一个国家生命科学 的 要标 一 。生物技术 胚胎移植 胚胎分割 动物 殖

2、保种 。 发展实验动物科学 ,是 与国 , 1 胚胎移植生物制 国 。 实验动物标 , 实验 要 , 是一项currency1与“的胚胎移植是一fi动物的fl“胚胎 其体内 ,移植一fi 种生状态 的雌” 。科技进 ,研究和应用 生物技术 , 动物体内 , 发 为 个体的技术 。胚实验动物的科技量 , 是 我国实验动物发展的本 。本文 国内外胚胎生物技术在实验动胎移植本 重 的实用 , 是配子与胚胎生物技术重要的基础 。 胚胎生物技术 物中的应用现状 ,对其发展 做一展 。的胚胎 , 胚胎移植 的 。 转基因 、配子与胚胎生物技术 细胞 , 系对孤雌生殖等 。胚胎移植的技术 为 体的 排卵子

3、胚胎进 作 。内胚胎移植 、排卵、受体的 “发 、胚胎 、胚胎的 、胚胎的胚胎分割 、胚胎嵌合 、保存与培养 、胚胎移植等 。 研究胚胎移植已 100 的 。1890 ,Walter Hrape 作 保 , (1963 - ) , 中国 民解放军军 学教得兔胚胎移植成功 ,随后在小鼠 、鼠 多种哺乳动授 ,博士 ,博士生导师 ,中国动物 殖研究分会副事1物均成功 。 前已进入产业阶段 。胚胎移植中国实验动物学杂 2002 12 月第 12 卷第 6 “ Chin J Lab Anim Sci , December 2002 ,Vol . 12. No. 6在实验动物中应用 , 以下意义 : 生

4、产 SPF 动睾得 。卵子来源两种方法 , 小型动物系 用 用于实验动物培 , 遗排卵 , 输卵管 体内成熟卵子 ; 或用手术保存 种资源 , 建立基因库 ; 用胚胎进法 , 卵巢上 未成熟卵子进 体外成熟 。 、中型动物可利用活体 卵或屠宰卵巢得 。 前制约体外受精的 要因素是 : 在体外培养的卵母细胞 ,其细胞质是否真正成熟 。细胞质是否真正成熟排卵控制分为排卵时间的控制与排卵 量的控影响受精 , 对卵裂 胚胎发 也较 影响 ;制 。控制排卵时间的 的是得特 胚龄的卵子 ,应在培养条件上进 研究 。 多精受精难以控制 ,研究用 , 转基因 用的原核胚 。排卵 量的控导致 正常发 的比率低

5、; 可通过调整精子浓度或制又称为 排卵 , 是为了得更多的卵子 。 通受精时间来控制 。 体外受精的胚胎在体外发 至过 排 ,曾 1 只 K 小鼠得 83 枚 、 只兔得 88一 阶段时发生退 ”变 , 即发 阻滞 ( block ) ,1枚 、 只金黄地鼠得 72 枚胚胎的记录 。在生产2 动物其阻滞阶段亦 ; 运用体细胞共培养或中 ,应用 排卵2胚胎移植 (MOET) ,可迅速扩 良在培养液中添控制特殊成分得了一 结果 。 季种的后代 量 , 遗传进展 。 时 , 胚胎 节” 殖的动物 ,在非 殖季节内 ,其卵母细胞体外遗传 研究 建立胚胎库的 要 。排卵控制成熟比较困难 。 腔前卵泡卵母

6、细胞体外成熟正在要 通 过 外 源 激 素 来 实 现 , : FSH 、 、LH PMSG、起 。412 显微受精在体外受精的基础上 , 随着显微作技术和 的 ,现了显微受精技术 。是通过对动物配子进 显微作以 其受精的技术 。 前 动物卵子 ”配子参与的 下进 发下 、部分 、卵细胞发 的现 称孤雌生殖 。哺乳动物卵子在正常 质内 等方法 。前 种技术可排 对精子下 进 孤雌生殖 , 为 激可 其活发入卵的 作用 , 时的精子应是 运动的 , 一 时“ 。 激活卵子的方法多种 , 与卵质 合 ; 卵细胞质内 可排 和度或 变 、学 激 ( ) 、精卵质 合 两重 作用 , 要精子是 子cu

7、rrency1体 A23187 等 。研究 ,用 、运动的 、 。“至可以是 整的 。最fl进 活的 激均 起小鼠和兔卵母细胞发项 作的是 Uehaya 和 Yanagimachi ,fi 和fl鼠生孤雌活 。小鼠的孤雌活胚在受体内至的精子显微 fl鼠的卵母细胞质内得了原11 , 发 25 个体节 , 可和卵黄 核 。在小鼠得了显微受精后代 , 用活动的 。 鼠 卵 母 细 胞 用 PHA , 体 外 发 至 兔精子 卵母细胞质内也得了后代 。1993。孤雌活胚与正常胚嵌合后 , 可发 成嵌 ,我国得了显微受精兔1。该技术在动合体 ,孤雌胚细胞 成”种组 。产生孤物受精和发 研究方 的应用前景

8、 。5 胚胎分割与嵌合511 胚胎分割体外受精是实验动物起的 , 第一Spemann ( 1901 ) 第一卵裂后的两个管动物是 1959 生的管兔 。 前已 20 种卵裂分 , 地产生了 胞胎 。Mullen 等(1970) 小鼠 22细胞胚胎的两个卵裂分 , 培实验动物体外受精得成功 ,在小鼠 、 、 、鼠 兔 Cynomolgus 等动物得了后代 。实验动物体养后移植受体 , 产生了哺乳动物的第一 外受精的研究 部分立于基础论 , 研究结果对胞胎 。Moustafa 等 ( 1978 ) 又成功地小鼠胚生殖生物学起了重要作一 分 为 , 得 胞 胎 。 Willadsen ( 1979

9、) 和中型动物可 用 Meinck Tillmann ( 1979) 分 2 细胞胚和或 激法得 , 小型动物 用手术法 胚一分为 或一分为 , 分得的卵裂”中国实验动物学杂 2002 12 月第 12 卷第 6 “ 381Chin J Lab Anim Sci , December 2002 ,Vol . 12. No. 6 中 , 后移入 输卵管内培养 3 51 实验动物种内嵌合体培 Tab. 1 Intra2species chimera reported in laboratory animals, ,胚胎 移植受体 , 得 卵种 培 方法研究 的胚胎分割是通过对胚胎的显微作 , 制

10、SpeciesMethodPurpose of study小鼠8 细胞合法”细胞分卵 胞胎或多胞胎 。其作两种方 , 一种是Aggregation of 82cell embryosMouseDifferentiation of germ cells在 82细胞阶段以前 ,个卵裂 ( 2 - 4 细胞阶段)小鼠8 细胞合法” 转 或两个卵裂 ( 42或 82细胞阶段 ) 作为一组 , 分 放Aggregation of 82cell embryosMouseInterchange of gender入一个 的 内 , 发 成一个胚胎 ; 一种小鼠8 细胞合法变细胞分Aggregation of

11、 82cell embryos Differentiation of mutant cells方 是对胚至胚“的胚胎进 分割 , 后 Mouse小鼠8 细胞合法控制生 制Aggregation of 82cell embryosMouseMechanism of growth control胚胎分割以下” : 可 胚胎 量成小鼠入法细胞分可得 卵 生动物 ,作为的实验MouseInjectionCell differentiation利于” 。小鼠入法杂种细胞分MouseInjectionDifferentiation of hybrid cells小鼠卵和 细胞合法细胞分Mintz ( 19

12、65) 第一得了活至成的正常嵌合Aggregation of ovum and体小鼠 , 后嵌合技术在发 生物学研究中得了MouseCell differentiationneoplasm cell重 。1970 以来 , 得了小鼠 、鼠 、兔小鼠8 细胞合法胚胎生控制Aggregation of 82cell embryosMouseControl of embryonic growth小鼠合法和 入法中 系统分嵌合体的制作两种方法 : 合法 , 前已Differentiation of central应用于实验动物 。一 是 8 细胞至胚前“MouseAggregation and inj

13、ectionnervous system的胚胎 后 , 两个胚胎的卵裂合在小鼠入法ES 细胞分一起 ,成一个胚胎 , 体外培养发 至胚阶段 ,MouseInjectionDifferentiation of ES cells移植受体 。对于 植前 要 的动物用 8小鼠8 细胞合法分 内 Aggregation of 82cell embryosMouseAnalysis of cataract细胞至胚前“的胚胎制作种间或 种嵌合体鼠8 细胞合法素细胞受体胚胎 后 ,卵裂分裂 ,”Aggregation of 82cell embryosRatMelanocyte一放入一方或的 内 ,用 PHA

14、 合鼠8 细胞合法”细胞分 , 后移植该种动物或兔的输卵管内 Aggregation of 82cell embryosRatDifferentiation of germ cells发 至胚移植 , 或体外培养发 至胚移兔入法素细胞植受体 。 法 , 即 细胞 入胚腔内 。RabbitInjectionMelanocyte兔入法 用细胞可以是卵裂 , 也可以是发 后“胚胎RabbitInjectionImmunoglobulin细胞 ,“至可以是 胎 细胞和 ES 细胞 。嵌合体可应用于许多领域 ,诸 : 发 生物学2 几种实验动物种间嵌合体培 的研究材料 ; 遗传疾病动物模型 , 唐氏综合

15、Tab. 2 Inter2species chimera reported in laboratory animals血病等均通过嵌合体方法建立了种 ( 间)培 方法研究 的动物模型 。结合 ES 细胞和基因导入 , 通过嵌合SpeciesMethodPurpose of study体方法建立遗传病动物模型 ,以寻治疗方法 ; 挽小鼠 鼠合法嵌合体个体动物 种与濒危动物挽救 。Mouse2ratAggregationChimera animals实验动物种内与种间嵌合体的培 方法 研究家养小鼠 野生小鼠入法嵌合体个体Domestic mouse2wild mouseInjectionChime

16、ra animals家养小鼠 野生小鼠入法细胞顺Domestic mouse2wild mouseInjectionCell sequenceIllmensee ( 1981) 报道了小鼠胚内细胞后代 。 后该项技术得了迅速发展 , 得了细胞核移植 核合子中 ,发 胚产生了小鼠 、 、兔 、山 、 、牛 的核移植后代 。我国于中国实验动物学杂 2002 12 月第 12 卷第 6 “ Chin J Lab Anim Sci , December 2002 ,Vol . 12. No. 61990 核移植兔 ,1991 核移植山 ,1995 现产业 。核移植牛 。冷冻胚胎和体外受精胚胎作为核 体

17、8 胚胎干细胞( ES 细胞)。运用核连移植技术亦后代产ES 细胞是 fl“胚胎的内细胞 分来的生 。用小鼠原生殖细胞进 核移植也得后代 。多潜 细胞系 。它与胚胎细胞似的态特征Wilmut ( 1997 ) 用体细胞作为核 体 , 得分潜 ,在饲养层上或 血病抑制因子或“多莉” 起了克隆震撼 。来分抑制因子的培养基中培养时保持未分状态 ,小鼠 、山 、等 。我国在适当条件可被诱导分 。当 种细胞 入受于 2000 得了体细胞克隆山 。体胚胎时 , 参与”种组器官的发 , 成嵌合核移植是实现哺乳动物无” 殖的重要手段 ,体 。于 ES 细胞的 些特” , 其用于研究细胞产生遗传特”一致的动物群

18、 , 是培 纯系实验分 、组发生 、基因 与调控 、的基因的 位整合等是十分的材料 。来 ,治疗”克隆技术亦起了重 ,作为解小鼠 ES 细胞的分已 成功 , 已应用决疾病组替代的 方法 ,展示了 的应用前景 ,于生物学”个领域的研究 。1981 , Evans 和 Kauf2man 分 了 小 鼠 的 ES 细 胞 , 后 , Martin(1981) 、Axelrod ( 1983) 、Eistertter ( 1987) 也 得了配子与胚胎的冷冻保存即是在 低 状态下小鼠 ES 细胞 。用小鼠 ES 细胞进 的研究 , 特卵子或胚胎暂时贮存起来 丧失活 。的内源基因位点 变后 , 选择来的

19、 ES 细胞 卵母细胞的冷冻保存可为体外受精 、核移植 、基生产生殖系嵌合体 ; 用 源重组的方法 , 改良 ES 细因转移等生物技术 充的材料 , 时也可为动胞的基因组 , 选择来的 ES 细胞克隆 生产生殖物的资源保存 可 。小鼠卵母细胞冷冻保存已系的嵌合鼠 。因 , 改变的结构基因导入小鼠的于 ,1977 成功地冷冻小鼠成熟卵母细基因库 ,就 得 的 、遗传”状已得改良的小鼠胞产 , 前 ,其冷冻卵母细胞受精后发 成幼系 。Doetschman ( 1988) 、11Piedrahita ( 1990 ) 报道在的比 15 % 30 % 。来 ,对小鼠未成熟卵母fl鼠分 ES 细胞系 ,

20、 均未证实其是否 够细胞的冷冻也进 了研究 , 果低于成熟卵母细参与生殖系嵌合体的成 。胞 。兔冷冻卵母细胞受精后也得了产 。小鼠 ES 细胞嵌合体的研究 , 通过构建嵌Whittingham ( 1971) 报道 低 保存小鼠胚合体 ,体外培养的 ES 细胞可以转为全 的生殖胎成功 ,分 了胚胎的慢速冷冻保存方法 。 ,在细胞 。ES 细胞 种 成嵌合体和进入种系的兔也得了成功 。多来 ,研究fi在冷冻方其倍受生物学界的瞩 。 前应用于以解冻方法等方 进 了 量研究 。下领域 : 生产克隆动物 ; 生产转基因动物 ; 利 发的冷冻方法 : 慢速冷冻 、慢速解冻法 , 慢用 ES 细胞研究细胞

21、分 ; 发 制的研究 速解冻法 ,一冷发 的基因调控 。7 10冻法 , 速冷冻法 ,玻璃冷冻法等。1974 在国 专题讨论会上 , 了运用冷冻参考文献胚胎技术保存小鼠遗传资源的 ,1980 国 实1 保 , 周虚 , 编 . 动物 殖学 . 春 : 吉林科技版社 ,验动物科学委员会举 了实验动物冷冻贮存专题讨1999 ,230 - 257论会 。据统计 ,国 上已 20 个国家 , 30 个单2 魏泓 , 编 . 学实验动物学 . 成都 : 川科技版社 ,1998 ,位展了小鼠冷冻胚胎库的 作 。美国杰克逊实验437 - 451室 1978 至今 , 已冷冻保存 500 多个 系 , 美国3

22、 严云勤 ,李光鹏 , 郑小民 , 编 . 发 生物学原与方法 . 哈尔滨 : 龙江科技版社 ,1995 ,2782国立卫生研究院冻存了 140 多个 系小鼠胚胎。4 冯怀亮 . 哺乳动物胚胎 . 春 : 吉林科技版社 ,1993 ,181配子与胚胎的冷冻保存可应用于 : 建立胚胎- 188保存基因库 , 受遗传污染 遗传漂变的危5 忠诚 , 编 . 家畜 殖学 . 北京 : 业版社 ,2000 ,258 - 62动物保种 ; 为胚胎6 , 保 . 哺乳动物胚胎 低 保存的研究进展 . 龙江胚胎移植技术真正实动物 殖 . 2001 ,9 :15 - 17C3 b 受体 和 合物 为标的 龄组间

23、的 方 F 验 , 龄组 RBC2C3 b 和 RBC2IC 率 无显 ” ; RBC2功 是 细胞兔 的重要内 ,其作用来受重 , C3 b 率与龄 , q 验 ,RBC2C3 b 率成组 ( macaca mulatta) 和 ( macaca f ascicularis ) 是进 组与 比 显 ” ( P 0101) ,学 学研究的实验动物 ,其 功 的研究对 最 ,幼组 、组与 比 显 ” ( P 0105) ; RBC2IC 材料方法 只 和 87 只 来 濒危动率随龄 , 又下 ,成组与 组比 显 ” ( P 0105) 。物研究院 和 顺 实验动物研究 。 合国 ” 间比较 RB

24、C2C3 b 率 家标 , 龄分为幼组 , 组 ,成组和 组 。 体致 的 母 上 院 室 。 等 的”较低 ( P 0105) , RBC2IC 率与” 无 。 方法 两种 的 细胞 C3 b 受体 ( RBC2C3 bR ) 和RBC2C3 b 率和 RBC2IC 率均与” 无 。两种 合物 ( RBC2IC ) , 结果 用 SPSS 统计幼 ”和 ” RBC2间比较 : 成雌” 、C3 b 率均较 ; 雌 组和幼雌”组外 , 的 RBC2C3 bR 率和 RBC2IC 率分 ”龄组 RBC2IC 率均较 。为 18137 % 145 %和 4145 % 124 % , 的 RBC2C3 bR3 讨论 本文研究 科的 和 细率和 RBC2IC 率分 为 17188 % 163 %和 5137 %胞 功 存在 , 部分龄和” 的 RBC2C3 b 4率较 , RBC2IC 率 于 。外 ,龄和因素对 细胞 功 也 显影响 , 通常生成currency1 , “下 ,与 动物兔 基金项 国家重点科技项 (962A223206206) ; 重点科“退一致 ; 合物 量随动物 状态的 变 ,导致 RBC2IC 率的 现较 。 作 军 , (1971 - ) ,在博士 , 研究员 , 研究方fifl“ 2052215106422002