干细胞条件培养液促进小鼠卵母细胞体外成熟
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卵母细胞体外成熟的影响因素乔利敏1,2 黄成定2 李向臣1 姚雅馨2 关伟军13 马月辉1(1中国农业科学院北京畜牧兽医研究所北京100094 2甘肃农业大学动物科技学院兰州730070) 【摘要】随着哺乳动物体外受精、细胞核移植技术的不断深入,人们对成熟卵母细胞以及哺乳动物胚胎需求量日益增加,卵巢内丰富的卵泡资源是胚胎工程迅速发展的基础。
本文从卵巢因素、供体、体外培养条件和成熟培养液中添加成分等对卵母细胞IVM的影响进行了分析,为胚胎的体外生产提供理论基础和科研依据。
关键词:卵母细胞;体外成熟;影响因素 胚胎移植技术成熟与否是胚胎工程技术成败的基础,而卵母细胞体外成熟质量又是决定胚胎移植技术成功的关键。
IVM可以为体细胞核移植提供大量的受体细胞,也为体外受精提供大量的MⅡ期卵母细胞,因此IVM已经成为胚胎体外生产和体外受精的重要环节之一。
虽然近几年来在卵母细胞的体外成熟方面已经取得了飞速发展,但是卵母细胞的体外成熟还存在很多问题。
现就卵母细胞体外成熟的影响因素进行概述。
1 卵巢因素和供体对卵母细胞体外成熟的影响1.1 卵巢所处性周期的影响有学者研究表明,卵巢所处性周期阶段影响卵母细胞的成熟培养,在无黄体期卵巢上的卵母细胞比黄体期和黄体前期卵巢上卵母细胞成熟效果要好。
崔亚利等〔1〕根据卵巢上是否有明显突出卵巢表面的黄体,将卵巢分为黄体期和卵泡期,分别在两期卵巢上卵泡中抽取卵母细胞进行体外成熟培养发现,二者无统计学差异,但是卵泡期卵母细胞成熟培养效果(63.9%)较好,说明卵巢性周期阶段对卵母细胞体外成熟存在一定影响,但影响不大。
2000年郭继彤〔2〕对繁殖季节和非繁殖季节山羊卵母细胞进行研究发现,非繁殖季节可采集到比繁殖季节更多的可用卵母细胞,并且非繁殖季节的屠宰山羊卵巢卵母细胞成熟培养效果(74.1%)优于繁殖季节的屠宰山羊卵巢卵母细胞(67.7%)。
在非繁殖季节屠宰的山羊,几乎没有大卵泡的发生。
阶段综合测评(三) 胚胎工程(满分:100分时间:90分钟)一、选择题(共20小题。
每小题2分,共40分)1.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法错误的是( )A.桑椹胚的各细胞结构、功能基本相同B.囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的C.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞的差异不是复制水平上的差异,而是转录水平上的差异B[桑椹胚的各细胞结构、功能基本相同,是全能细胞;囊胚期细胞分化是基因选择性表达的结果;囊胚期的细胞进行有丝分裂,遗传物质一般不变;内细胞团和滋养层细胞内遗传物质相同,蛋白质不同,这与转录有关。
]2.下列不是精子、卵子发生的区别的是( )A.初级精母、卵母细胞的形成时间B.MⅠ和MⅡ的时间连续性C.成熟生殖细胞是否经过变形D.成熟生殖细胞中染色体的数量D[初级精母细胞是雄性动物初情期开始后,由精原细胞形成的,而初级卵母细胞是在胎儿期形成的;精子的发生在MⅠ和MⅡ是连续进行的,卵子的发生是通过MⅠ形成次级卵母细胞,在精子与卵子的结合过程中才完成MⅡ;精细胞形成后变形为蝌蚪状,卵子不需变形;成熟的精子和卵子经过减数分裂形成,都含有相当于亲本体细胞一半的染色体数目。
因此,D 项不是两者的区别。
]3.下列关于高等哺乳动物受精卵与胚胎发育的叙述,正确的是( )A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数的增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性D.原肠胚进一步发育成的胚胎叫囊胚A[细胞膜表面均有糖蛋白,糖蛋白具有细胞识别功能,精子、卵细胞的相互识别保证了同种精卵结合,A正确;受精卵在卵裂过程中,细胞的总体积基本不变或略有减小,B错误;囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性,但是滋养层细胞只能发育成胎膜和胎盘,C错误;原肠胚是由囊胚发育来的,原肠胚的各个胚层进一步发育成动物的组织、器官和系统,D错误。
] 4.在人的受精卵发育至胎儿的过程中,不能发生的是( )A.细胞的衰老和凋亡B.细胞分化C.完成有丝分裂和减数分裂D.DNA的复制和转录C[在人的受精卵发育至胎儿的过程中,一方面,细胞不断增殖、分化,以形成各种组织和器官,细胞增殖方式都是有丝分裂,不发生减数分裂,且在细胞分裂过程中会发生DNA 的复制和转录,而细胞分化是基因选择性表达的结果,选项B、D都会发生、选项C不会发生。
人教版高中生物选修三知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习胚胎工程(二)技术手段【学习目标】1、简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2、简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
3、举例说出胚胎移植和胚胎分割。
4、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。
【要点梳理】要点一、体外受精1.原理人工模拟体内环境(包括营养、温度、PH等),使初级卵母细胞成熟和精子获能,最终完成受精和胚胎保存。
哺乳动物体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等主要步骤。
2.卵母细胞的采集3.精子采集和获能(1)收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法要点诠释①假阴道法是用特制的假阴道,满足雄性动物交配时对压力、温度和润滑度的要求。
同时要配备有与采精动物相适应的台畜,训练动物爬跨台畜,借假阴道收集精液。
②手握法是通过徒手或戴乳胶手套的手,直接把握雄性动物阴茎,施以适当压力和刺激引起射精,并收集富含精子的精液。
③电刺激法是采用特制的电极伸入动物的直肠,直接刺激位于腰荐部的射精中枢神经,引起射精,此方法多用于野生或某些经济动物。
(2)精子获能的处理方法:在体外受精前,必须先对精子进行获能处理,诱导方法有:4.体外受精获能的精子和培养成熟的卵子可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精过程。
要点二、胚胎的早期培养早期胚胎一般指可用于移植的胚胎,在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
(1)培养的目的:检测受精状况和受精卵的发育能力。
(2)胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同,除无机盐、营养成分和调节物质外,还需要血清、抗生素等,两者都是液体培养基。
植物组织培养则为固体培养基,其中加入琼脂,所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
(3)移植方式:当胚胎发育到适宜的阶段时,冷冻保存或移植到受体动物子宫内培养。
(4)试管动物生产流程:要点三、胚胎移植 1. 胚胎移植的概念(1)胚胎移植的概念:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
专题二十细胞工程题组一一、选择题1. [2023广东,2分]人参皂苷是人参的主要活性成分。
科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率。
下列叙述错误的是( C )A. 细胞融合前应去除细胞壁B. 高Ca2+—高pH溶液可促进细胞融合C. 融合的细胞即为杂交细胞D. 杂交细胞可能具有生长快速的优势[解析]植物细胞外面有一层细胞壁,这层细胞壁阻碍着细胞间的杂交,因此,在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除这层细胞壁,获得原生质体,A正确。
人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类——物理法和化学法,物理法包括电融合法、离心法等;化学法包括聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等,B正确。
融合的细胞可能由一种细胞融合而成,也可能由两种细胞融合而成(即杂交细胞),C错误。
杂交细胞含有两种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势,D正确。
【考情速递】注重现代生物技术的应用该题以罕见的人参根和常见的胡萝卜根形成的愈伤组织融合为载体,引导考生深层次地认识植物体细胞杂交技术能解决在生产实践中遇到的现实问题,开阔了考生的科学视野。
2. [2023浙江1月选考,2分]在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。
下列叙述错误的是( C )A. 经获能处理的精子才能用于体外受精B. 受精卵经体外培养可获得早期胚胎C. 胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率D. 胚胎移植前需对受体进行选择和处理[解析]精子获能后才能进行体外受精,A正确;受精卵经体外培养后可以获得早期胚胎,B正确;胚胎分割可增加胚胎的数量,提高胚胎利用率,C错误;胚胎移植的受体需要与供体是同种的且生理状态相同,因此需要对受体进行选择和处理,D正确。
3. [2022浙江1月选考,2分]农作物秸秆的回收利用方式很多,其中之一是将秸秆碎化后作为食用菌的栽培基质。
碎化秸秆中纤维所起的作用,相当于植物组织培养中固体培养基的( A )A. 琼脂+蔗糖B. 蔗糖+激素C. 激素+无机盐D. 无机盐+琼脂[解析]碎化秸秆中的纤维不仅可以为食用菌提供碳源,还可以作为食用菌附着的介质,A符合题意。
低氧分压通过低氧诱导因子(HIF)影响卵母细胞的体外成熟和早期胚胎的发育刘晓淋;杜凤娇;雷钏;阮秋燕;吴柱连;孙洪亮;赵鑫;邓彦飞;陆凤花【摘要】卵母细胞和早期胚胎的体外培养(IVC)是哺乳动物胚胎工程的一项关键技术,是生殖生物学和转基因与克隆技术等生物技术研究的基础.影响卵母细胞和早期胚胎体外培养的因素包括培养液组成成分、离子浓度和渗透压,培养环境气相组成和温度等.最近研究表明,培养系统中的氧分压可以显著影响胚胎的发育,而这种影响主要由低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)进行调控.作者综述了氧分压及HIF对卵母细胞和早期胚胎体外发育的影响,并对HIF的结构及调控机制进行讨论,为研究低氧培养技术在卵母细胞和早期胚胎体外培养中的应用提供依据.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2015(042)006【总页数】7页(P1559-1565)【关键词】低氧诱导因子;氧分压;卵母细胞;早期胚胎【作者】刘晓淋;杜凤娇;雷钏;阮秋燕;吴柱连;孙洪亮;赵鑫;邓彦飞;陆凤花【作者单位】广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;广西大学,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】S814.6近年来,虽然胚胎体外培养技术取得了长足进展,但研究结果表明,体外培养胚胎的发育与体内胚胎相比,存在显著差异。
2025年人教版(2024)选择性必修2生物上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、下列有关种群和群落的说法不准确的是()A. 用取样器取样法调查农田土壤小动物的丰富度B. 人类活动可以使自然演替的速度改变,而演替方向不一定会改变C. 通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型,达到K值时保持不变D. 人口的年龄组成可用来预测一个国家人口数量未来的变化趋势2、下列有关细胞的叙述,错误的是( )A. 蓝藻细胞内不形成染色体和纺锤体,故增殖方式为无丝分裂B. 干细胞是动物和人体内具有分裂分化能力的细胞C. 神经细胞、根尖成熟区细胞都没有细胞周期,但化学成分都在更新D. 环境中的致癌因子会使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞3、正常情况下,下列人体细胞中,一定含有Y染色体的是A. 卵原细胞B. 男性体细胞C. 卵细胞D. 精子4、如图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的变化.下列相关叙述正确的是()A. 氧浓度为b和c时,产生的CO2来自于细胞质基质和线粒体基质B. 氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的倍C. 氧浓度为d时最适于贮藏该植物器官D. 氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等5、下列有关遗传和变异的叙述,正确的是()A. 所有生物的变异都是由基因突变引起的B. 所有生物的变异都能够遗传给后代C. 有丝分裂过程中可出现染色体变异D. 基因重组导致三倍体西瓜出现无籽性状6、下图中字母表示细胞中所含的染色体或基因;每个基因不在同一条染色体上,①;②、③、④中,含2个染色体组的是()A. ①、②B. ②、③C. ③、④D. ①、④评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)7、与培育“试管动物”相关的生物工程技术有()A. 体外受精B. 基因重组C. 胚胎移植D. 动物细胞培养8、下列跨膜运输的生理活动,属于主动运输的是()A. 酒精进入胃黏膜细胞B. 红细胞吸收葡萄糖C. 原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞D. 小肠上皮细胞吸收K+、Mg+9、下列关于现代生物进化理论的叙述,不正确的是A. 细菌在接触青霉素后存在抗药性的个体,青霉素的选择作用使其生存B. 环境条件的变化对突变体都是有害的C. 地理隔离可能导致生殖隔离D. 与无性生殖相比,有性生殖的出现加快了进化速度10、胰高血糖素的分泌活动有如下四种调节途径:①低血糖或高血氨基酸直接促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素;②高血糖通过胰岛B细胞分泌的γ-氨基丁酸抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素;③口服氨基酸可促进肠道分泌缩胆囊素和胃泌素等,进而促进胰高血糖素的分泌;④交感神经的兴奋促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
影响人卵母细胞体外成熟因素的研究进展高佩安;王飞;王庆果【摘要】@@ 卵母细胞体外成熟培养(In Vitro Maturation,IVM)是指将GV期或GV前期的卵母细胞在体外培养,达到次级卵母细胞(MII),能够正常发育、受精和着床,包括完整的卵泡培养[1]和单纯的卵丘复合体培养.在现代生殖领域中,IVM为降低患者促排卵并发症、降低治疗费用提供了解决途径,利用该技术可为一些高龄、卵巢早衰、卵巢切除和遗传病患者提供生殖机会,同时也有助于深入了解卵巢内不同发育阶段卵泡的发育机制和特点,但目前IVM的成功率还很低.【期刊名称】《泰山医学院学报》【年(卷),期】2009(030)007【总页数】4页(P552-555)【关键词】卵母细胞;体外成熟;影响因素【作者】高佩安;王飞;王庆果【作者单位】泰山医学院;泰山医学院;泰山医学院【正文语种】中文【中图分类】R321.1卵母细胞体外成熟培养(In Vitro Maturation,IVM)是指将GV期或GV前期的卵母细胞在体外培养,达到次级卵母细胞(MII),能够正常发育、受精和着床,包括完整的卵泡培养[1]和单纯的卵丘复合体培养。
在现代生殖领域中,IVM为降低患者促排卵并发症、降低治疗费用提供了解决途径,利用该技术可为一些高龄、卵巢早衰、卵巢切除和遗传病患者提供生殖机会,同时也有助于深入了解卵巢内不同发育阶段卵泡的发育机制和特点,但目前IVM的成功率还很低,要从根本上提高其成功率,必须对卵母细胞发育的相关影响因素进行研究和探讨。
1 体外因素1.1 促性腺激素促性腺激素(Gn)是参与卵泡发育调节的主要蛋白质激素。
研究显示Gn能通过诱导c-fos、c-myc、c-myb、c-erbB-2等癌基因的表达而调控颗粒细胞的分化和甾体激素分泌[2]。
Gn能通过cAMP途径促进颗粒细胞增生,卵丘细胞膨散。
卵泡刺激素(FSH)对卵母细胞的作用可能是通过刺激卵丘细胞分泌促卵母细胞成熟因子,该因子的产生就有赖于cAMP水平的变化[3] 。
第十三单元现代生物科技专题A卷基础过关检测一、选择题:本大题共18个小题。
第1-13题只有一个选项符合题目要求,每题2分,第14-18题有多项符合题目要求,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
1.下列关于基因工程的相关叙述,错误的是()A. 基因工程的原理是基因重组B. 限制酶只在获得目的基因时才用C. 质粒和噬菌体等都可以作为基因工程的运载体D. 利用基因工程的方法可生产胰岛素等药物和培育转基因奶牛、超级绵羊2.利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用,目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等医药产品。
下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是()A. 受体细胞可选用受精卵或早期胚胎的桑椹胚细胞B. 获得转基因动物需利用胚胎移植技术C. 鉴别药用蛋白基因是否导入受体细胞一般利用DNA分子杂交法D. 转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因3.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。
现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化不良,最佳方案是( )A. 对此酶中的少数氨基酸替换,以改善其功能B. 将此酶与人蛋白酶进行拼接,形成新的蛋白酶C. 重新设计与创造一种全新的蛋白酶D. 减少此酶在片剂中的含量4.下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程,据图分析错误的是( )A. ①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶的混合物处理B. ②过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变C. ③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能D. ④过程需用适宜配比的生长素和细胞分裂素处理5.下列关于生物工程相关知识的叙述,正确的项数是()①植物组织培养过程中愈伤组织的代谢类型是自养需氧型②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,在聚乙二醇的诱导下,融合成的细胞叫做杂交瘤细胞③若要生产转基因抗病棉花,可将目的基因先导入到土壤农杆菌中,再转入棉花细胞中④植物体细胞杂交,能克服远源杂交不亲和的障碍,培育出新品种植株⑤基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的⑥在植物体细胞杂交中,可采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性情况A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项6.用灭活的埃博拉病毒(EV)注射小鼠制备单克隆抗体,下列叙述正确的是A. 免疫后小鼠体内的B淋巴细胞可产生单克隆抗体B. 可用果胶酶处理促进骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合C. 用选择性培养基即可筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞D. 制备的单克隆抗体可用于埃博拉病毒感染者的诊断和治疗7.2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴在中国诞生,这标志着中国体细胞克隆技术走向成熟,实验用疾病模型猴批量克隆“照进现实”,全球实验动物使用数量有望大幅降低,药物研发驶入“快车道”,下列相关叙述错误的是()A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞的全能性B.5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞一致C.用于核移植的受体细胞通常选择处于减数第一次分裂时期的卵母细胞D.动物细胞培养时将其置于95%O2的培养箱中培养以满足细胞代谢8.下图为培育“试管山羊”的基本过程示意图,下列有关叙述正确的是( )A. 甲过程中可通过给母山羊注射促性腺激素使其超数排卵B. 乙过程必须在专用的受精溶液中完成C. 丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液D. 丁过程中必须将早期胚胎移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内9.下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是()A. 采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B. 体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C. 使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D. 利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高10.基因工程产物可能存在着一些安全性问题。
2024届高三生物选修3复习综合训练1.培养基是按照微生物、植物和动物组织对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
下列叙述正确的是()A.配制马铃薯琼脂培养基时,可不在酒精灯火焰旁B.基本培养基中可能不含有氮源,但一定含有碳源C.脱分化培养基中含有蔗糖、无机盐和植物激素等营养物质D.传代培养杂交瘤细胞时,培养基中需加胶原蛋白酶以分散细胞2.下列对发酵工程及其应用的叙述,正确的有几项()①生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉②发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物及菌体本身③利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长④啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成⑤可用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养⑥用单细胞蛋白制成的微生物饲料,可通过发酵工程从微生物细胞中提取A.4项B.3项C.2项D.5项3.土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题,我国科学家用普通小麦()与耐盐偃麦草()体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3号”,培育过程如下图所示,序号代表过程或结构。
下列分析正确的是()A.“山融3号”与普通小麦之间存在生殖隔离,为不同物种B.①和“山融3号”体细胞均含有两个染色体组,每个染色体组含56条染色体C.由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成D.土壤盐渍化可能是导致偃麦草出现耐盐性的根本原因4.随着生物科学技术的发展,生产动物新个体的方式变得越来越多样化。
下图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,下列相关叙述错误的是()A.应用1中获得的良种小牛为雌性,是无性生殖的产物B.应用2、3、4所用的受精卵可以不通过人工授精获得C.应用3过程中对桑葚胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割D.应用4中胚胎干细胞具有分化为成年牛体内的任何一种类型细胞的潜能5.下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是()A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程D.将小鼠桑葚胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖6.澳大利亚布里斯班一对小姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎,发育成该对半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示,图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。
CHINESE JOURNAL OF ANAT0MY Vol_35 No.3 2012 解剖学杂志2o12年第35卷第3期 干细胞条件培养液促进小鼠卵母细胞体外成熟 宣恒华 冯定庆 刘 然 赵卫东△ (安徽医科大学,1附属省立医院妇产科,2分子医学实验室,合肥230001)
摘要 目的:研究骨髓问充质干细胞(MSCs)条件培养液对小鼠未成熟卵母细胞体外成熟的作用。方法:分离、培养小鼠 MSCs,获得MSCs条件培养液。收集3类生发泡期卵母细胞,分别在对照培养基和条件培养液中培养,观察卵母细胞成熟 率,判断最佳时间点;FDA、Hoechst33258和PI联合染色评价细胞活力;荧光标记检测皮质颗粒分布、迁移及纺锤体复合 物的形成情况。结果:条件培养液组3类生发泡期卵母细胞的成熟率高于对照培养基组;其中,完全/大部分裸露的生发泡 卵母细胞和周围有疏松的颗粒细胞包裹的生发泡卵母细胞的最佳体外成熟时间为16 h,有完整的数层颗粒细胞紧密包裹 的生发泡卵母细胞的最佳体外成熟时间为24 h。体外成熟卵母细胞活力良好,皮质颗粒分布及纺锤体复合物形成与体内 成熟卵母细胞一致。结论:MSCs条件培养液有利于小鼠体外成熟卵母细胞核、细胞质同步成熟,提高卵母细胞质量,是一 种较好的体外成熟培养体系。 关键词 卵母细胞;间充质干细胞;体外成熟;皮质颗粒;纺锤体
Conditioned medium of mesenchymal stem cells benefits in vitro maturation of mouse oocytes Xuan Henghua ~,Feng Dingqing ,Liu Ran ~,Zhao Weidong △ (1.Department of Obstetrics and Gynecology,2.Anhui Province Key Laboratory of Molecular Medicine, Anhui Provincial Hospital A{{tliated to Anhui Medical University,Hefei 230001,China、
Abstract Objective:To investigate the effects of conditioned medium(CM)of mesenchymal stem cells(MSCs)on the in vitro maturation of mouse irnmature oocytes.Methods:The mouse MSCs were isolated and cultured tO harvest CM.Three different oocytes from immature germinal vesicle(GV)stage were collected and cultured in the basal medium(DMEM, Stempro)and CM(I M,SCM)respectively.The optimal time and maturation rate of in vitro maturation(IVM)were sur veyed、Oocytes were stained with fluorescein diacetate(FDA),Hoechst33258 and prodium iodide(PI)to evaluate the cel1 vi ability.The behaviors of cortical granules(CG)and spindle complexes were examined under a fluorescence microscope.Re— sults:Three categories of GV oocytes cultured in CM were all achieved a higher maturation rate than those cultured in basal medium.The optimal maturation time wre 1 6 h for oocytes only or surrounded by loose granulosa,while 24 h for oocytes surrounded by intact granulosa cells layers.Oocytes kept a good viability in CM culture condition during IVM.The distribu— tion of CG and movement of spindle was complex in IVM oocytes,which were well consistent with in vivo matured oocytes and showed good markers of cytoplasmic maturation.Conclusion:Conditioned medium of MSCs is an efficient IVM system, which benefits nuclear and cytoplasm maturation of mouse IVM oocytes synchronously. Key words oocytes;mesenchymal stem cells;in vitro maturation;cortical granule;spindle
体外成熟技术获取成熟的卵母细胞,为多囊卵巢、 卵巢功能早衰,以及因病需要切除卵巢的年轻患者提 供了生殖的机会。自1991年Cha等首次报道未成熟 卵子体外培养成熟技术获得成功以来,体外成熟技术 日臻成熟,但仍然存在受精率低、胚胎移植后妊娠率低 等现象,究其原因还是由于尚未建立理想的培养体系 致使卵母细胞核质成熟不同步l1]。以往的体外成熟体 国家自然基金(30901606);安徽省科技攻关计划(08010302101);安徽 省自然科学基金(11040606M176) 第1作者E—mail:xuanhenghua@1 63.corn △通讯作者,E-mail:victorzhao@163.com 收稿日期:2011-10—26;修回日期:2012—02—14 272一 系是向基础培养基中添加血清、白蛋白、各种细胞因子 和激素等[2],一定程度上提高了体外成熟效率,但仍然 存在卵母细胞成熟率低和核浆成熟不同步等不足。理 想的体外成熟培养体系应该具有获取便利、富含多种 细胞因子、并接近卵母细胞体内发育的微环境等特性。 骨髓问充质干细胞(mesenchymal stem ceils,MSCs) 可以合成、分泌多种细胞因子,对造血细胞发挥支持、 营养作用,其中很多细胞因子是卵母细胞发育成熟所 必需的。本课题组前期的研究表明,MSCs条件培养液 能够促进小鼠卵巢组织中卵母细胞发育、成熟及胚胎 的发育_3]。在此基础上,本实验通过观察3类小鼠生发 泡(germinal vesicle,GV)卵母细胞在条件培养液 (conditioned medium,CM)中的成熟率、细胞活力及 核、质成熟同步情况,进一步评价条件培养液在卵母细 胞体外成熟(in vitro maturation,IVM)中的作用。 1材料和方法 1.1 实验动物 4~6周龄雌性小鼠,体质量18 ̄25 g,由安徽医科 大学实验动物中心提供。饲养环境室温20℃~25℃, 湿度50 ~60 ,维持12 h的光照循环(8:O0~ 20:00),动物自由摄食摄水。 1.2主要试剂 DMEM、胎牛血清(FCS)均为美国Gibco公司产 品;Stem pro一34培养基为美国Invitrogen产品;M16 培养基、M2培养基、透明质酸酶、牛血清白蛋白 (BSA)、FITC标记的小扁豆凝集素(LCA)、二乙酸荧 光素(FDA)、Hoechst33258均为Sigma公司产品;Per— coil为Amersham Bioscience公司产品;蛋白酶E和PI 为BioSharp公司产品;抗荧光淬灭封片液购自碧云天 公司;HCG、PMSG为杭州动物药品厂产品。 1.3 MSCs条件培养液的制备 颈椎脱臼法处死雌鼠,无菌条件下取出股骨和胫 骨,DMEM反复冲洗骨髓腔;收集冲洗液缓慢加到 6O percoll液面上,800xg离心20 rain;收集两个液 面间云雾状的单个核细胞,PBS洗涤2次后用含1O FCS的DMEM重悬,5×10 /ml密度接种培养瓶,2~ 3 d后换液弃去未贴壁的细胞,获得原代MSCs。当F1 代MSCs长到9O 铺满培养瓶底时,用含10 FCS的 DMEM换液,继续培养48 h后收集上清即为DCM。同 样的方法,F1代MSCs长到909,6铺满培养瓶底时,用无 血清干细胞培养基Stempro-34换液,48 h收集的上清即 为SCM;DCM和SCM经0.2 m滤膜过滤备用。 1.4 卵母细胞采集、分类及体外成熟 雌鼠腹腔注射PMSG 7.5 IU,44 ̄46 h颈椎脱臼 法处死,取出双侧卵巢,在体视显微镜下用27 G针头 刺破卵泡,收集生发泡期卵母细胞。按照颗粒细胞的 包裹层数将未成熟卵分为3类(图1);(1)卵母细胞完 全/大部分裸露;(2)卯母细胞周围有疏松的颗粒细胞 包裹;(3)卵母细胞周围有完整的数层颗粒细胞紧密包 裹。3类卵母细胞分别放入经37℃、CO。孵箱中平衡 2~6 h的MSC 条件培养液DCM和SCM中培养,其 对应的对照组培养液分别为DMEM和Stempro-34,分 别在不同时间点观察卵母细胞成熟率及核、质成熟情 况。每一组中每类卵母细胞每次实验的观察数为3O~ 40个。PMSG/HCG联合促排获取,收集MⅡ卵母细 胞作为体内成熟对照。本实验所有操作均在恒温载物 台(37℃)上进行。 1.5二乙酸荧光素(FI)A)染色检测细胞活力 FDA染色检测细胞活力方法参照Tsai的方法E , 并做部分修改。FDA用丙酮溶解配成5 mg/ml的贮 存液,用时新鲜配制成1 g/ml的工作浓度。M16 培养基(M16中含有的Ca抖、Mg +有助于FDA染色) 中力Ⅱ人1 g/ml FDA、50 g/ml的PI、5 g/ml的 Hoechst33258,将卵母细胞加入上述M16中37℃避光 染色10 min,PBS洗涤3次,抗荧光淬灭封片液封片, 荧光显微镜下观察、拍照,评价卵母细胞的活力。 1.6检测皮质颗粒的分布变化 卵母细胞用0.5 的蛋白酶E消化3~5 min去除 透明带,4 0A的多聚甲醛固定30 rain,在封闭液(含 0.3 BSA和100 mmol/L的M2培养基)中洗涤3 次,0.1 Triton X一100穿膜5 min后再用封闭液洗涤 2次,100 g/ml FITC标记的LCA染色30 min,洗 涤液(含0.3 BSA和0.01 Triton X~100的M2培 养基)洗3遍;10/*g/ml PI染色10 min,PBS洗涤后 用抗荧光淬灭封片液封片,荧光显微镜下观察、拍照, 评价IVM的卵母细胞的胞质成熟情况。 1.7检测纺锤体复合物的形成 卵母细胞用4 的多聚甲醛(含0.1 的Triton X一100)37℃,固定30 min,封闭液(PBS中含l BSA、 0.2 脱脂奶粉、2 正常山羊血清、0.1 mol/L甘氨 酸、0.2 叠氮钠、0.01 9/6 Triton X-100)中处理 30 min,tublin s/l?抗体1:5O封闭液稀释后与卵母细胞 室温或37℃孵育2 h,洗涤液(含0.01 Triton X一100 的PBS)洗涤3次,山羊抗小鼠荧光二抗作用l h,洗涤 3次后1O g/ml的PI避光染色10 min,抗荧光淬灭 封片液封片,荧光显微镜下观察、拍照,观察纺锤体复 合物的形成情况。 1.8统计学处理 用SPSS13.0软件进行统计学分析。采用 检 验,尸<O.05为差异有统计学意义。