小鼠早期胚胎移植技术的研究
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第三章胚胎干细胞分离培养1981年,Evens等首次发现小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)在体外具有稳定增殖并维持未分化状态及分化全能性潜能的特性,并成功建立小鼠ESCs系[1]。
由于ESCs独特的生物学特性,ESCs方面的研究迅速成为生命科学研究领域的热点之一,1999年-2000年连续两年被评为世界十大科技新闻。
ESCs已成为分子遗传学、发育生物学、细胞工程、组织工程等研究的重要工具,在研究细胞分化机制、临床治疗、转基因等方面有着重要的意义。
随着对干细胞研究的不断深入,人们将逐渐掌握和利用干细胞,还将推动相关学科的发展。
文章综述了ESCs的研究概况、体外分离培养、生物学特性、鉴定方法、影响ESCs分离培养的因素、存在问题以及应用前景等。
1 胚胎干细胞研究概况ESCs的研究最早要追溯到畸胎瘤细胞的发现,但真正意义上的开始却是1981年Evens等首先从延缓着床的胚泡分离培养到小鼠的ESCs,并建立小鼠的ESCs系,之后ESCs研究迅速发展,已在大鼠、仓鼠、猪、牛、水貂、兔、山羊、绵羊、恒河猴和人等多种哺乳动物上建立了类ESCs系[2]。
近几年来,ESCs研究在ESCs来源与培养方法、探索建立和维持ESCs系的条件、定向诱导分化、遗传操作、疾病动物模型的治疗等方面取得了一定的进展。
研究人员利用体细胞核移植技术进行胚胎重建,从克隆胚胎中成功得到小鼠、兔和人等多种哺乳动物ESCs[3-5];利用孤雌激活技术建立小鼠和非人灵长类孤雌激活胚胎源的ESCs系[6],这些为ESCs的分离克隆开辟了新的途径。
利用定向诱导分化技术成功将ESCs分化为造血细胞、内皮细胞、肝细胞、脂肪细胞、软骨细胞、神经细胞、胰岛细胞、心肌细胞、成骨细胞,甚至滋养层细胞和生殖细胞等所有3 个胚层的细胞类型[7-13]。
试验表明,人ESCs 能有效治疗心肌梗死、糖尿病、中风等疾病。
国内在ESCs方面的研究起步较晚,但发展迅速,在相关领域做了大量的研究。
体外受精(In vitro fertilization ,IVF )和胚胎移植是一项重要的辅助生殖技术。
生物净化是利用受精卵透明带的屏障作用,结合体外受精和胚胎移植技术,可以去除目的品系小鼠所感染的细菌、病毒、体内外寄生虫等病原体,将小鼠微生物等级提升至SPF 级及以上,并有效减少或阻止病原体通过一个活体小鼠传染给饲养在屏障设施内的其他小鼠[1,2]。
因此,科研人员坚持不懈研究可以提高体外受精率、胚胎发育率以及高产仔率的方法。
洪胜辉等[3]研究发现在小鼠体外受精液(HTF )中添加GSH 1mmol/L 时,体外受精效果最好。
张景锋等[4]研究发现带颗粒的卵母细胞和不带颗粒的卵母细胞的最佳精卵孵育时间不同。
张长勇等[5]研究发现妊娠期母鼠添加营养补充剂能够增加仔鼠的体质量,利于仔鼠的生长发育。
也有研究表明母鼠年龄也会影响其妊娠结果和仔鼠行为学[6]。
但是对于胚胎移植时,代孕母鼠自身体重和营养状态对后续妊娠率和产仔率的影响却少有研究。
本研究通过比较在移植相同数量同等质量胚胎的情况下,不同体重范围代孕母鼠的妊娠率、产仔率的差异来探寻最佳状态的代孕母鼠;并比较移植后给孕鼠喂食不同饲料对其产崽造成的影响,以期为优化小鼠生物净化和扩繁提供理论依据。
1材料与方法1.1试验动物本研究所使用试验动物为6~10周SPF 级ICR雌性小鼠,体重分为22~27g 、28~33g 、34~39g 三组。
3~4周C57BL/6J 雌性小鼠和三月龄C57BL/6J 雄性小鼠。
以上小鼠均购于上海集萃药康生物有限公司。
动物饲养在华中科技大学同济医学院附属同济医院实验动物中心SPF 级屏障环境中,小鼠生长环境维持在温度23~26℃,湿度40%~70%,自动光控(白昼黑夜各12h ),小鼠自由饮食饮水。
小鼠在到达该中心后均喂养繁殖饲料,代孕ICR 母鼠在接受移植胚胎手术之后再进行分组饲养,一组进行繁殖饲料喂养,一组进行维持饲料喂养。
小鼠的胚胎移植过程及2-细胞的冲取与培养
房俊芳;钟秀会
【期刊名称】《河北畜牧兽医》
【年(卷),期】2003(019)002
【总页数】4页(P26-29)
【作者】房俊芳;钟秀会
【作者单位】河北农业大学动物科技学院,保定071001
【正文语种】中文
【中图分类】S865.133
【相关文献】
1.邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯对体外培养小鼠附睾上皮细胞的影响 [J], 张超;张德迎;魏光辉;刘官信;张晓萍
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3.短期培养对玻璃化冷冻小鼠2-细胞胚胎低渗抵抗力的修复作用 [J], 崔成;郭希萍;刘长松
4.2-(2-苯并呋喃基)-2-咪唑啉对实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠小胶质细胞活化及氧化应激的影响 [J], 林福虹;李炳尧;赵伟丽;王洪权;郑浏璞;王沛;郑荣远
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同源重组敲除基因步骤第一步:设计构建同源重组敲除基因的构建体1.选择目标基因:确定要敲除的目标基因,通常选择对细胞或个体生存具有重要作用的基因。
2.设计修饰子:通过设计修饰子使目标基因发生敲除。
常用的修饰子包括启动子,转录终止子,脱氧核苷酸连接位点和选择标记等。
3.构建构建体的载体:选择合适的载体,将修饰子和选择标记序列连接在一起,构建构建体的载体,通常为质粒或病毒载体。
第二步:构建构建体的DNA片段1.文库筛选:根据目标基因的序列,选择合适的文库进行筛选,以获取包含目标基因首尾序列的克隆。
2.PCR扩增:使用目标基因的首尾序列为引物,进行PCR扩增,得到目标基因的DNA片段。
3.克隆目标基因:将PCR扩增的目标基因的DNA片段连接到构建体的载体上。
第三步:构建转基因动物胚胎干细胞库1.培养胚胎干细胞:从小鼠或其他动物的胚胎中分离胚胎干细胞,并在适宜培养基中进行培养。
2.转染构建体:使用适当的转染技术将构建体转染到胚胎干细胞中。
3.筛选转染细胞:通过筛选选择已经内含构建体的胚胎干细胞进行下一步的实验操作。
第四步:构建敲除基因小鼠模型1.筛选胚胎干细胞:将筛选出的含有构建体的胚胎干细胞注入到小鼠的早期胚胎中。
2.基因敲除小鼠的获取:将经过注射的早期小鼠胚胎移植到代孕母鼠的子宫中,等待小鼠的出生。
出生后通过PCR检测小鼠的基因是否被敲除。
第五步:分析敲除基因小鼠1.分离小鼠基因组DNA:从小鼠的组织或细胞中分离基因组DNA。
2. 使用PCR或Southern blotting等方法检测是否敲除基因:利用PCR或Southern blotting等分子生物学方法检测小鼠组织或细胞中目标基因是否被敲除。
3.表型分析:通过对敲除基因小鼠进行行为学、生理学、病理学或其他实验方法的分析,评估目标基因对小鼠表型的影响。
以上是同源重组敲除基因的主要步骤。
通过这些步骤可以对目标基因进行敲除,进而研究其功能以及生成相应的基因敲除动物模型,从而更深入地了解基因的生物学功能与作用机制。
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文1 转基因小鼠技术概述自其诞生以来的30多年里,转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力,已经成为一项非常成熟的技术手段,极大的促进了相关生命科学领域研究进展,至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。
转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代,经过近30多年的研究和不断发展,取得了突破性进展。
1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA,后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA,首次成功获得转基因小鼠,虽然该转基因小鼠传代的几率小。
随着科学技术的不断进步,在1976年,Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎,将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠;1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。
1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后,获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。
1985年,Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中,构建了SV40T抗原基因转基因小鼠,在小鼠体内检测到特异性T抗原,T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答:胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受,胰腺组织正常;胚胎晚期表达T抗原的小鼠体内产生抗自身胰岛B细胞的抗体,出现自身免疫性糖尿病[5]。
近年来,随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善,转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。
纵观此间发展历程,转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式,极大地降低生物药品的成本和投资风险,为人类社会带来了新的经济增长点,如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95%,带来了巨大经济效益,潜藏巨大的市场价值,相信随着应用的不断革新,其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。
肿瘤小鼠造模方法肿瘤小鼠模型是研究肿瘤发展、治疗和预防的重要工具。
通过模拟人类肿瘤的形成和发展过程,可以更好地了解肿瘤的病理生理特征,并为肿瘤的早期诊断和治疗提供有益的信息。
下面我们将介绍几种常用的肿瘤小鼠造模方法。
1. 异种移植模型异种移植模型是最常用的肿瘤小鼠模型。
它通过将人类肿瘤细胞或肿瘤组织移植到小鼠体内形成肿瘤。
该方法可以用于研究肿瘤的生长、转移、侵袭和药物敏感性等方面。
在异种移植模型中,首先需要获取人类肿瘤细胞或肿瘤组织样本。
常用的来源包括人类肿瘤细胞株、肿瘤切片、肿瘤移植瘤等。
然后,将这些样本注射到小鼠体内,通常是通过皮下注射、腹腔注射或静脉注射的方式。
注射后,观察肿瘤的生长情况,定期测量肿瘤体积,并进行影像学检测以评估肿瘤的进展和治疗效果。
2. 转基因小鼠模型转基因小鼠模型是通过改变小鼠基因组中的特定基因,使其表达或缺失某种特定基因,从而模拟人类特定基因异常引起的肿瘤。
这种模型常用于研究特定基因对肿瘤发生和发展的影响。
转基因小鼠模型的制备通常分为两个步骤:基因敲除和基因敲入。
基因敲除是指将目标基因从小鼠基因组中彻底删除,而基因敲入是指将目标基因导入小鼠基因组中,使其表达或缺失。
基因敲除通常采用胚胎干细胞技术。
首先,通过体外培养的方法获得小鼠胚胎干细胞,然后,通过基因编辑技术,将目标基因从胚胎干细胞基因组中删除。
最后,将这些基因敲除的胚胎干细胞注入到小鼠的早期胚胎中,使其发育成为具有目标基因敲除的小鼠。
基因敲入通常采用质粒转染、病毒载体转染或基因修复等方法。
通过以上方法,将目标基因导入小鼠的基因组中,使其表达或缺失。
这种模型的制备过程比较复杂,需要专业的实验条件和技术支持。
3. 化学诱导模型化学诱导模型是通过给予小鼠特定的诱癌物,如化学物质或药物,来诱发肿瘤的形成。
这种模型可以模拟某些环境因素或生理机制与肿瘤发生的关系。
在化学诱导模型中,首先选择合适的诱癌物,如DMBA(二甲基苯并[a]芘)、DEN(二乙胺)等。
动物胚胎工程技术的研究进展及展望摘要:动物胚胎工程是用人工的方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术,在育种中可使优良的种质特性和遗传潜力得到充分的发挥,是家畜繁殖领域的一次技术革命。
本文综述了动物胚胎工程包含的技术及研究进展,并对胚胎工程技术发展前景进行了展望。
关键词:胚胎工程;技术;研究进展动物胚胎工程是用人工的方法对动物卵母细胞或胚胎进行改造的技术,包含胚胎移植、排卵控制、胚胎冷冻保存、体外受精与显微受精、胚胎分割与胚胎嵌合、胚胎性别控制、胚胎干细胞、动物克隆等技术[1]。
这些技术的出现不仅大大扩展胚胎移植的研究领域,而且促进畜牧业、医药卫生行业发展,具有重大理论意义。
1 胚胎移植技术哺乳动物的胚胎移植始于1890年,当时英国剑桥大学Heape首次获得兔受精卵移植的成功。
Heape的成功,第一次证实了受精卵在寄主体内发育的可能性,从而奠定胚胎移植的生理学基础和原则。
2 排卵控制排卵控制分为排卵时间控制和排卵数量的控制。
控制排卵时间的目的是得到特定发育阶段卵母细胞,如做微注射转基因使用的原核胚。
排卵数量的控制又称为超数排卵,是为了获得更多的卵子。
目前在控制排卵中常用的激素有FSH、LH、PMSG、HCG等[3]。
3 胚胎冷冻保存胚胎冷冻是对胚胎采取一定保护措施和降温程序,使之在-196℃条件下细胞内一切新陈代谢过程中的化学反应被抑制从而处于一种“停滞”状态,但又不失去升温后恢复代谢的能力,从而能够得到长期保存的一种生物技术[4]。
玻璃化冷冻技术作为一种新发展起来的生物技术,具有许多潜在的应用价值。
而应用此项技术进行卵母细胞冷冻保存,可将优良品种动物废弃卵巢中的大量卵母细胞保存起来,向建立“精子库”和“胚胎库”那样建立“卵子库”,为体外受精、核移植、转基因等各种胚胎生物技术的开展提供充足的材料,并解除了时间和空间上的限制;而且可以为珍稀动物、濒危动物的遗传资源的保存提供可能。
5 胚胎分割和嵌合5.1 胚胎分割胚胎分割是采用显微手术的方法,将早期胚胎一分为二,一分为四或更多次的分割,再(或经过体外培养后)移回受体妊娠产仔,是动物克隆的一种[8]。
基因敲除小鼠原理
基因敲除是一种常用的遗传学实验技术,通过人工干预使目标基因无法正常表达。
基因敲除小鼠则是在小鼠模型中应用基因敲除技术。
基因敲除的原理是利用DNA重组技术制备特定的敲除载体。
该载体中携带有目标基因的一部分DNA序列,同时还含有选择标记基因和其他必要的DNA片段。
敲除载体经过转染进入靶细胞后,在细胞内会发生DNA重组,导致目标基因发生敲除。
继而,选择标记基因的表达使得细胞能够被筛选出来。
在基因敲除小鼠的制备上,可以通过体外受精的方式将敲除载体导入受精卵中,或者通过基因编辑技术如CRISPR/Cas9在早期胚胎阶段实现基因敲除。
随后,带有敲除基因的胚胎会被移植到代孕母鼠体内进行发育。
通过基因敲除小鼠模型,研究人员可以研究目标基因的功能以及生理、病理学功能。
这种技术广泛应用于研究基因对发育、生长、免疫应答、代谢、行为等方面的影响。
基因敲除小鼠模型也被用于疾病模拟,如研究癌症、神经系统疾病等。
总之,基因敲除小鼠是通过敲除目标基因实现对特定基因功能的研究,为深入理解基因的功能以及疾病发生机制提供了重要工具。
基因编辑小鼠模型构建方法基因编辑小鼠模型是一种通过基因编辑技术改变小鼠基因组的方法,以研究基因在生物体发育、生理和疾病过程中的功能和机制。
下面是关于基因编辑小鼠模型构建方法的十条详细描述:1. 胚胎干细胞(ES细胞)导入方法:将经过基因编辑的ES细胞注射到小鼠早期胚胎中,使其发育成含有编辑基因的小鼠体。
2. 胚胎干细胞(ES细胞)体外培养方法:将小鼠胚胎中的干细胞分离出来,进行基因编辑后体外培养并转移到小鼠胚胎中,培育出基因编辑小鼠。
3. 基因敲除方法:使用CRISPR/Cas9等基因编辑工具,设计合适的寡核苷酸序列并导入小鼠胚胎,通过切割和删除目标基因,实现基因敲除。
4. 基因突变方法:通过CRISPR/Cas9等基因编辑工具,直接在小鼠基因中引入点突变或插入突变,使其产生突变株。
5. 转基因方法:将外源基因导入小鼠胚胎细胞,并使其嵌入细胞基因组,从而使小鼠表达外源基因。
6. 基因表达调控方法:通过CRISPR/Cas9等基因编辑工具,设计合适的寡核苷酸序列并导入小鼠胚胎细胞,以实现对基因的过表达或下调。
7. 基因标记方法:使用CRISPR/Cas9等基因编辑工具,在小鼠基因中插入标记基因,如荧光蛋白,以便对基因表达进行可视化和追踪。
8. 基因互补方法:通过CRISPR/Cas9等基因编辑工具,将外源基因导入小鼠胚胎细胞,使其与已有基因相互补充或修复,从而恢复基因功能。
9. 基因组工程方法:通过CRISPR/Cas9等基因编辑工具,在小鼠基因组中引入大片段DNA,如全基因组范围的基因敲除、替换或插入。
10. 利用转基因碰撞方法:将两个具有特定基因敲除或表达的小鼠品系交配,使它们的后代同时具有两个基因的敲除或表达,从而模拟一种基因缺失或改变的状态。
这些方法都是对基因编辑小鼠模型构建过程中常用的技术手段,能够有效地改变小鼠基因组,从而研究基因功能和机制。
但是在实际应用过程中需要注意合理选择方法,并根据具体的研究目的进行优化和改进。
转基因小鼠在生命科学中的研究进展毕业论文1 转基因小鼠技术概述自其诞生以来的30多年里,转基因动物技术经过世界各国生物学家们的不懈努力,已经成为一项非常成熟的技术手段,极大的促进了相关生命科学领域研究进展,至今已经取得了辉煌的成就并且在不断得到改进和发展[2]。
转基因技术运用于动物育种的研究始于70年代,经过近30多年的研究和不断发展,取得了突破性进展。
1974年Jaenish和MintzIZI[3]通过微注射法向移植前的小鼠注射SV40病毒DNA,后在实验小鼠部份细胞中检测到该病毒的DNA,首次成功获得转基因小鼠,虽然该转基因小鼠传代的几率小。
随着科学技术的不断进步,在1976年,Jaenish又通过反转录病毒感染小鼠的胚胎,将目标基因组整合到实验鼠中得到了能传代的转基因小鼠;1980年,Gordon等[1]首先用受精卵原核注射法,将疱疹病毒基因SV40DNA段和PBR32DNA段分别注射到小鼠原核期的胚胎中,获得了相应的转基因小鼠。
1982年美国科学家Palmiter将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵后,获得了首批被称为“硕鼠”的转基因动物[4]。
1985年,Hanahan等将SV40T抗原基因与大鼠胰岛素启动子(RIP)体外整合后导入小鼠早期胚胎细中,构建了SV40T抗原基因转基因小鼠,在小鼠体检测到特异性T抗原,T抗原表达时间的早晚影响转基因小鼠对T抗原的免疫应答:胚胎早期表达T抗原的小鼠对SV40T抗原发生免疫耐受,胰腺组织正常;胚胎晚期表达T抗原的小鼠体产生抗自身胰岛B细胞的抗体,出现自身免疫性糖尿病[5]。
近年来,随着现代分子生物学和转基因动物技术的日臻完善,转基因小鼠及其他转基因动物逐渐成为现代医学及其他学科研究中的一个十分重要的工具。
纵观此间发展历程,转基因动物带来的不仅仅是一种全新的药物生产模式,极大地降低生物药品的成本和投资风险,为人类社会带来了新的经济增长点,如今的动物乳腺反应器生产的药物占所有基因工程药物的95%,带来了巨大经济效益,潜藏巨大的市场价值,相信随着应用的不断革新,其必将逐渐形成具有高额利润的新兴产业。
基因敲除小鼠的实验流程1.设计基因敲除小鼠实验方案在开始实验之前,需要明确研究目的,确定需要敲除的基因,并设计相应的实验方案。
一般可以使用 CRISPR-Cas9 系统来实现基因敲除,在设计基因敲除实验方案时,需要选择合适的 sgRNA 序列,以及设计恰当的引物用于检测突变。
2.获得基因敲除小鼠的胚胎干细胞为了实现基因敲除,需要获得基因敲除小鼠的胚胎干细胞。
一种常用的方法是利用胚胎干细胞对外源DNA的高度易感性,将敲除基因的质粒DNA转染到小鼠胚胎干细胞中。
3.筛选敲除基因的胚胎干细胞株系将转染了敲除基因的胚胎干细胞以悬浮培养的方式进行培养,培养一段时间后,利用一定的筛选条件来筛选出含有敲除基因的胚胎干细胞株系。
筛选条件可包括对抗生素的使用或筛选标记基因的表达。
4.制备敲除基因小鼠的固定胚胎干细胞系通过体外培养,将敲除基因的胚胎干细胞系定植在培养皿上,培养数代以后,将其冻存,以备后续的实验使用。
5.实施敲除基因小鼠的胚胎干细胞基因改造将固定的胚胎干细胞系重新激活,转染 Cas9 和 sgRNA,利用CRISPR-Cas9 系统使这些细胞具有敲除基因的突变。
6.识别敲除基因的胚胎干细胞阳性克隆株对转染了 Cas9 和 sgRNA 的胚胎干细胞进行筛选,通过 PCR、Western blot、Southern blot等技术方法识别出敲除了目标基因的阳性克隆株。
7.将敲除基因的胚胎干细胞注入小鼠的早期胚胎取出已受精的小鼠卵母细胞,利用显微操作将敲除基因的胚胎干细胞注入到小鼠的早期胚胎中。
利用体外受精或者通过体内或体外的胚胎移植方式将基因敲除干细胞注入受体小鼠。
8.制备基因敲除小鼠的嵌合小鼠将已注入敲除基因的胚胎干细胞的受体小鼠进行嵌合以产生基因敲除小鼠。
嵌合可以通过体内或体外的胚胎移植方式进行。
9.筛选识别基因敲除小鼠对产生的嵌合小鼠进行筛选,确认敲除基因是否成功。
可以通过 PCR、Western blot、Southern blot等技术方法对小鼠体细胞或组织进行分析。
基因编辑技术在生殖医学中的应用近年来,随着基因编辑技术的日渐成熟,它在生殖医学中的应用也越来越广泛。
基因编辑技术让医生们能够对人类基因进行精确地修改,从而解决一系列生殖医学问题。
本文将介绍基因编辑技术在生殖医学中的应用及其效果。
1.基因编辑技术在人类胚胎中的应用基因编辑技术的早期实验主要是在小鼠胚胎中进行的。
现在,这种技术已经可以成功应用在人类胚胎上了。
基因编辑技术可以用来解决某些孕前遗传病的问题。
例如,一些严重的单基因疾病,如囊性纤维化、血友病、肌萎缩性侧索硬化症等,都可以通过基因编辑技术来纠正。
这种方法被称为胚胎基因编辑或胚胎基因修正。
胚胎基因编辑的过程比较复杂。
首先,医生需要获得一组健康的供体细胞并将其与母体细胞一起使用一种名为CRISPR/Cas9的工具来编辑受精卵的基因。
然后,这个受精卵就会被移植到母体中,妊娠也就开始了。
2.基因编辑技术在人类生殖细胞中的应用此外,基因编辑技术还可以应用在人类生殖细胞中。
这使得我们能够在孕前检测受精卵并选择健康的胚胎来移植到母体中,从而降低孕前遗传病的传播风险。
基因编辑技术在生殖细胞中应用的过程类似于胚胎基因编辑。
不过,医生需要将编辑好的细胞重新注入到母体中,这个过程称为人类生殖干细胞基因编辑。
3.基因编辑技术对生殖健康的影响基因编辑技术不仅可以应用在胚胎和生殖细胞的基因修正中,还可以应用在增强生殖健康上。
例如,近期有一项实验用基因编辑技术增强了小鼠的生殖健康。
该实验发现通过剔除一个称为“快速活化的细胞增生蛋白”的基因可以从源头上改善小鼠的整个生殖过程。
这项研究的成果也表明基因编辑技术可以在改善人类生育健康方面发挥良好的作用。
虽然基因编辑技术在生殖医学中应用的前景看起来很好,但我们也需要注意该技术可能潜在的风险。
4.基因编辑技术的风险及争议基因编辑技术可能会潜在地导致一些风险,例如,能够突变的危险性、染色体丢失的风险以及大规模基因转录不正常。
这些风险可能会导致胚胎发育异常、不良出生结果及其他不确定的健康影响。
遗传HEREDITAS (Beijing) 2(5): 42-43 1980
小鼠早期胚胎移植技术的研究
王培生杨秀琴荣瑞章
(中国科学院遗传研究所,北京)
哺乳动物胚胎移植技术是实验胚胎学、遗传学、发育生物学研究中的一项重要技术。在卵母细胞的体外培养、卵的体外受精及对早期胚胎进行显微手术等研究中,往往是通过观察卵在体外培养中的卵裂情况来鉴定实验效果。但是更理想的方法就是将有发育能力的胚胎移入受体子宫或输卵管内,以观察胚胎能否继续发育直至胎儿出生。为此,我们对小鼠早期胚胎进行了外科、非外科手术移植的研究。集桑堪胚和胚泡。将收集到表面皿内的胚胎放
在解剖镜下检查,选择形态正常的胚胎给受体
移植,由受体产仔情况衡量移植效果。
选择的受体是假孕2天的雌鼠。移植前腹
腔注射1多戊巴比妥钠0.2-0.25毫升,5分钟
之后受体便处于完全昏迷状态,麻醉可持续1
小时以上。
材料和方法
移植的胚胎是用黑色C57/BL,棕色L615,
野灰色CHBE及C57/BL/LCR雄鼠分别与昆
白品系雌鼠杂交所得的杂种胚胎。外科手术移
植91个胚胎,非外科手术移植144个胚胎。受
体均为昆白品系的处女鼠,外科手术受体15
只,非外科手术受体23只。
在供体母鼠接受交配后的第3天,用2毫
升TCM-199液分别冲洗两侧子宫角(图1),采
图2小鼠胚胎外科手术移植示意图
1.外径2毫米医用聚乙烯管;2.微管:3。子宫角;
4.斜视勾;5.微管放大示意图。
图1子宫冲胚胎示意图
l.吸有冲卵液注射器;2.卵奥;3.子宫角:
4.冲卵管:弓.表面皿。
我们采用Marsk和Larsson[s」研制的移植
器移植。移植器中的注射器及聚乙烯管内充满
液体石蜡,聚乙烯管的前端连接吸胚胎用的聚
乙烯微管。微管外径0.9毫米,管内由2个小
气泡将液体分为三部分,前端液体防止胚胎丢
失,末端液体保证胚胎进入子宫。手术移植时
为了使微管容易穿透子宫壁,微管顶部需成斜
面(图2)。非手术移植时为了不损伤子宫颈口、
。42
Wang Peisheng et al.: Investigation on Technique of
Embryo Transfer in Eariy Stage in Mouse
图3小鼠胚胎非外科手术移植示意图
1.外径2毫米医用聚乙烯管;2微管;3,开膛器;
4.子宫颈口;,.子宫角;6.微管放大示意图。
微管顶部需成平面(图3)0
外科手术移植时,在鼠后腹部作一个1厘
米的切口,用斜视勾牵引出两侧子宫角,用4号
针头在子宫角壁上刺一小孔,将微管经小孔插
人,然后旋转微量推进器,把5一10个胚胎分别
注入两侧子宫角(图2),
非外科手术移植时,用镊子夹住阴蒂的前
部将鼠提起,用直径4毫米长10毫米的医用聚
乙烯管做开朦器。将吸有胚胎的微管插人阴道,
向阴道底部细心地寻找到子宫颈口,然后将微
管缓慢地推进,当微管插人大约15毫米时,旋
转微量推进器,将微管内的5-10个胚胎注入
子宫角(图3)a结果如表1所示,91个杂种胚胎(桑堪胚或胚抱)经外科手术移人15只昆白品系雌鼠子宫内,11只受体产幼鼠54只,受体产仔率为73多,胚胎成活率为59.3多。144个杂种胚胎(桑堪胚或胚泡)经非外科手术移人23只昆白品系雌鼠子宫内,12只受体产幼鼠36只,受体产仔率为52多,胚胎成活率为25外。以上幼鼠均为有色的杂种鼠。表1小鼠胚胎外科、非外科手术移植结果翻9 }} 23 1412圈59325.0讨论1. LittleE131935年用外科手术方法首先取得小鼠胚胎移植成功,以后Feket。和Little(1942),Mclaren和Michie"'2l等1956年和1959年相继进行了这方面的试验。在这一时期,Gates [31取得较好的结果:160个胚泡被移入40只受体中,受体受胎率为50多,胚胎成活率为38.75多。在上述的研究中,由于移植胚胎一直采用手或注射器进行操作,因此失误机会较多。我们采用移植器移植就较为可靠,不致丢失胚胎。2. Beat甲4,最先采用非外科手术方法,将”个桑棋胚或胚泡移入30只受体,获得5只幼鼠,胚胎成活率为10多。以后Marsk和Larsson[51采用机械控制的方法,将521个A/J3二品系小鼠的胚泡移人79只CBA品系雌鼠中,在移植的第14天剖检,收集到活胚胎262个,受胎率为,0 0%o。我们在采用上述方法移植操作中认为须注意以下几点:(1)必须选择直径适宜的微管,过细容易刺伤子宫内膜或穿透子宫角,过粗则损伤子宫颈口。(2)当微管穿过子宫颈口后,受刺激的子宫颈口会肿胀,并使子宫收缩产生排液现象。此时移植的胚胎有可能被排出体外而造成移植失败,在麻醉持续的时间内,胚胎
在子宫内可沉积下来,冲卵液将被子宫逐渐吸
收;(3)移植结束拔出微管时,微管中需保留一
部分液体,避免多量气体进入子宫。
参考文献
[1]Mclaren, A. and D. Michie: 1956. J. Exp. Biol.,
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[4]Beatty, R. A.: 1951. Natrer-, 168: 995.
[5]Marsk, L. and K. S. Larsson:1974. J. Reprod. Fert.,
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