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葡萄糖代谢对卵母细胞成熟和植入前胚胎发育的影响
葡萄糖主要通过糖酵解途径、磷酸戊糖途径、己糖胺生物合成途径和多元醇途径进行代谢,在卵母细胞发育成熟及植入前胚胎发育过程中起重要作用.葡萄糖代谢异常,可导致卵母细胞成熟障碍和胚胎发育异常.本文对上述四条葡萄糖代谢途径在卵母细胞和植入前胚胎发育过程中的作用进行综述.进一步研究卵母细胞成熟和植入前胚胎发育过程中葡萄糖代谢途径的调控机制,有利于改善卵母细胞体外成熟和胚胎的培养条件,提高体外培养的卵母细胞和胚胎的发育能力.
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人类卵母细胞及植入前胚胎中印迹基因Snrpn mRNA的表达
基因印迹是指亲源依赖性单等位基因表达, 即只有一个父源性或母源性等位基因表达,印迹基因的表达不符合经典的孟德尔遗传.基因印迹正常发生于配子形成过程中,可影响胚胎形成、发育、胎儿生长及胎盘分化, 若印迹异常则导致畸型和智力障碍.在卵泡成熟和早期胚胎发育过程中,印迹基因Snrpn起着重要作用,Snrpn基因异常可导致帕德维利综合征(Prader-Willi syndrome,PWS)[1]和安吉尔曼综合征(Angelman syndrome,AS)[2]等先天性遗传病发生.本实验用单细胞巢式逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,检测Snrpn在人类卵母细胞生发泡(GV)、MI、MII和植入前胚胎2、4、6、8细胞的表达情况,探讨Snrpn对人类胚胎发育的影响和印迹基因的调控机制.
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表皮生长因子与胰岛素对小鼠早胚体外发育的影响
目的:探讨表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)与胰岛素对小鼠体外受精(in vitro fertilization,IVF)胚胎植入前发育的影响.方法:小鼠IVF胚胎培养在添加不同浓度的EGF和/或胰岛素-葡萄糖的CZB培养基中,于hCG注射后138h检测囊胚发育率及每个囊胚的细胞数目.结果:培养基中添加0.1ng/ml EGF显著提高了小鼠扩张囊胚的形成率,而囊胚的细胞数目并未增加.EGF与胰岛素-葡萄糖共同添加对小鼠IVF囊胚发育率及囊胚细胞数目并未有显著提高.结论:EGF通过刺激细胞分化,而非细胞增殖方式促进小鼠IVF胚胎的早期发育.而各自佳浓度的EGF与胰岛素共同添加对小鼠早胚并未有协同促进作用.
关键词： 表皮生长因子(EGF) 胰岛素 植入前胚胎 体外发育 小鼠 -
GRIM-19在小鼠植入前胚胎中的表达及其作用
目的 通过研究干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因(GRIM-19)在小鼠植入前胚胎中的表达及其与胚胎质量之间的相关性,探讨GRIM-19在小鼠植入前胚胎发育中的作用.方法 采用实时定量PCR,检测小鼠植入前胚胎(2-细胞期、4-细胞期、8-细胞期、桑葚胚和囊胚)中GRIM-19 mRNA水平(n=16)；将小鼠8-细胞期胚胎按卵裂球大小、形态、透明带、胞质碎片分为优胚组和非优胚组,分别检测两组胚胎GRIM-19mRNA水平,并分析其相关性(n=13)；制作假孕鼠(23只),并随机分为A组(12只)和B组(11只),采用移植器将优质和非优质8-细胞期胚胎移入假孕鼠的子宫内,观察两组雌鼠妊娠率及产仔率.结果 GRIM-19在小鼠植入前各期胚胎中均有表达,其mRNA水平从2-细胞期逐渐增高,至8-细胞期达高峰,随后呈下降趋势.优质8-细胞胚胎的GRIM-19 mRNA水平明显高于非优胚组(P＜0.05).两组8-细胞胚胎移植后,A组雌鼠妊娠率及产仔率显著高于B组雌鼠(P＜0.05).结论 小鼠植入前胚胎中GRIM-19的表达量随发育时程的改变而变化,且与胚胎质量密切相关.
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哺乳动物早期发育相关microRNAs的研究进展
本文简要总结了近年来哺乳动物早期发育相关microRNA(miRNA)的研究进展.miRNA是真核生物中一类长度约为18~25 nt的内源性非编码单链小RNA分子,其调控基因表达是近年来在动植物体内发现的一种新的生物学调节机制.通过荧光定量PCR检测、miRNA的过表达、抑制或基因敲除实验以及生物信息学分析等发现,miRNA在哺乳动物植入前胚胎前的发育过程中有重要作用,参与胚胎细胞的增殖、分化、基因印记以及重编程甲基化等,与动物生殖或发育异常相关,是表观遗传学的研究热点之一.
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干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因-19在小鼠植入前胚胎中的表达
目的 研究干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因-19 (GRIM-19)在小鼠植入前胚胎中的表达情况,探讨GRIM-19在早期胚胎发育中的动态变化.方法 采用Western blot分析和Real-time PCR检测小鼠植入前胚胎(2-细胞期、4-细胞期、8-细胞期、桑葚胚和囊胚期)中GRIM-19蛋白和mRNA水平.结果 GRIM-19在小鼠植入前各期胚胎中均有表达,其蛋白和mRNA水平从2-细胞期逐渐增高,至8-细胞期达高峰,随后呈下降趋势.结论 小鼠植入前胚胎中GRIM-19的表达量随发育时程的改变而改变,提示GRIM-19在早期胚胎发育过程中具有一定的作用.
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小鼠生发泡完整卵母细胞一个特异基因的克隆及其在胚胎的表达
目的:克隆和筛选小鼠生发泡完整卵母细胞(GV卵)特异基因,并检测其一在胚胎中的表达.方法:应用抑制性消减杂交技术(SSH),建立GV卵特异的cDNA文库.通过斑点杂交法进一步筛选并对阳性克隆进行序列测定和同源性分析;采用RT-PCR方法观察其一在着床前胚胎的表达.结果:克隆发现18个基因和8个EST序列在GV卵中特异表达.RT-PCR显示该阳性克隆的基因在GV卵、MII卵、1-细胞胚胎和2-细胞胚胎有表达,其短片段是预期要扩增者,从MII卵开始表达下降;长片段在GV卵、MII卵、1-细胞胚胎和2-细胞胚胎表达未见明显变化.长、短片段两端序列一致.结论:该基因是GV卵特异cDNA文库中的一个基因,且是母源性基因,提示该基因在卵母细胞成熟和合子基因激活中起一定作用.
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KSOM培养基营养成分调整对小鼠植入前期胚体外发育的影响
目的囊胚发育率低和发育迟缓是继"2-细胞阻滞"解决后小鼠胚胎体外培养中面临的两大问题.本实验通过对 KSOM培养基营养成分的调整,观察对胚胎发育的影响,优化培养基的构成.方法采用微滴培养法培养昆明小鼠单细胞胚胎,以胚胎发育到囊胚的比例、孵出比例以及注射hCG后120 h囊胚全细胞数作为判断培养效果的标准,比较 KSOM在葡萄糖、牛血清白蛋白、氨基酸3种营养物质不同浓度下对小鼠植入前胚体外培养的效果.结果在未加氨基酸时葡萄糖、牛血清白蛋白的变化对注射hCG后120 h囊胚形成率、囊胚全细胞数影响不大,添加氨基酸后,囊胚发育速度提高,部分孵出和全部孵出比例提高,囊胚全细胞数增大明显,且葡萄糖、牛血清白蛋白与氨基酸对囊胚的发育有共同促进的作用.结论通过添加适量的氨基酸、葡萄糖、BSA改良KSOM培养基能很好的促进小鼠植入前胚体外发育.
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氨基酸浓度对昆明小鼠胚胎体外发育的影响
目的探讨培养液中氨基酸成分对植入前昆明小白鼠胚胎发育的影响,摸索植入前胚胎体外培养氨基酸的佳浓度.方法从超排昆明小鼠输卵管中取出的630枚受精卵均分为7组,分别在经添加不同浓度Eagle's氨基酸的去牛血清白蛋白KSOM培养液(mKSOM、mKSOM+1/16AA、mKSOM+1/8AA、mKSOM+1/4AA、mKSOM+1/2AA、mKSOM+ AA、mKSOM+2AA)中培养,对比观察各组胚胎体外发育的过程.用卡方检验分析添加各浓度氨基酸的培养液培养效率的差别,并将8细胞发育率和囊胚发育率分别与相应的氨基酸浓度进行曲线拟合分析.结果与未添加氨基酸组对比,添加氨基酸组胚胎发育率高,8细胞胚和囊胚的形成率与培养液中氨基酸的浓度关系均符合三次模型,在氨基酸为 1/2浓度时8细胞胚和囊胚的形成率均达到高.结论氨基酸对胚胎的体外发育有促进作用,但含有高浓度氨基酸的培养液培养效果反而有所下降,可能是由于高浓度的氨基酸影响胚胎的代谢和渗透压的改变,且氨基酸分解及胚胎代谢所产生的铵对胚胎有毒性作用.
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γ-氨基丁酸通过其B受体影响小鼠植入前胚胎的发育
目的:探讨γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)对小鼠植入前胚胎发育的影响及其机制.方法:①收集不同发育阶段的小鼠植入前胚胎,通过激光共聚焦检测GABA及其B受体B1亚基(B receptor B1 subunit,GB1)、A受体pi亚基(A receptor pi subunit,GABRP)以及GABA合成酶(L-glutamate decarboxylase,GAD67)的表达.②不同发育阶段的胚胎分别培养在含10,20,30,40,50 μg/μL GABA和40 μmol/L B型受体抑制剂(3-Amino-2-(4-chlorophenyl)-2-hydroxypropanesulfonic acid,2-hydroxysaclofen)的培养液中,48～72 h时观察囊胚的形成并计算囊胚形成率.结果:①GABA与其受体GB1蛋白在小鼠胚胎中的表达模式一致,在2-细胞和4-细胞阶段,主要表达在细胞膜上,而在8-细胞至囊胚阶段,则转移到细胞核中表达;而另一受体GABRP在植入前胚胎的各个阶段均不表达.GAD67在胚胎发育的各个阶段均有表达.②各发育阶段胚胎的囊胚形成率均随着GABA浓度的增加而下降,且呈剂量依赖性;10μg/μL GABA可显著降低2-细胞胚胎的囊胚形成率(92％ vs.99％,x2=5.70,P=0.035).③40 μmol/L 2-hydroxysaclofen能够有效逆转30 μg/μL和40μg/μL GABA对囊胚形成的抑制作用(99％ vs.45％,x2=72.32,P=0.000;99％ vs.4％,x2=180.66,P=0.000).结论:GABA通过其B受体抑制小鼠植入前胚胎的发育.
关键词： γ-氨基丁酸 植入前胚胎 2-hydroxysaclofen 囊胚形成 -
韦-伯综合征相关印记基因在人类卵母细胞及植入前胚胎的正常表达
目的检测韦-伯综合征(Beckwith-Wiedemann syndrome,BWS)相关印记基因在人类卵母细胞和植入前胚胎的正常表达,探讨辅助生殖技术(assisted reproductive technology,ART)和BWS的关系.方法应用嵌套式逆转录-聚合酶链反应技术检测印记基因 P57KIP2、LIT1、TSSC3在人类卵母细胞及植入前胚胎的正常表达.结果卵母细胞和各期植入前胚胎、囊胚泡中均存在P57KIP2表达. LIT1自8细胞胚胎开始表达,持续至囊胚泡期. TSSC3于卵母细胞及各期植入前胚胎中均未表达.结论 BWS相关印迹基因 LIT1、P57KIP2表达于植入前胚胎,ART技术的体外干预可能影响其印迹基因的正常表达.
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单细胞多重替代扩增法结合比较基因组杂交技术检测植入前发育停滞胚胎染色体非整倍性
目的:应用单细胞多重替代扩增法(MDA)结合比较基因组杂交(CGH)技术检测植入前发育停滞胚胎染色体非整倍性情况,探讨植入前胚胎发育停滞机制.方法:胚胎植入前对70枚6～8细胞期发育停滞胚胎中取单个卵裂球与正常男性外周血单个淋巴细胞,分别采用多重替代扩增法(MDA)进行全基因组扩增,将发育停滞卵裂球扩增产物标记绿色荧光,淋巴细胞扩增产物标记红色荧光,应用CGH技术进行分析,观察染色体的非整倍性变化情况.结果:对70枚植入前发育停滞的胚胎有7枚出现染色体非整倍性改变,2枚卵裂球染色体为46,XY,dup(Y) (q12);其余5枚卵裂球的染色体分别为45,X;47,XY +21;47,XY +1;46,XY,dup(17)(q23);46,XX,dup(20))(p12);染色体异常的发生率为10％.结论:染色体非整倍性改变可能是植入前胚胎的发育停滞的原因之一.
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MicroRNAs与细胞分化和早期胚胎发育
MicroRNAs(miRNAs,miRs),即小分子RNA,是一类大小约19 ～ 25个核苷酸组成的非编码小分子RNA,主要通过特异性抑制靶蛋白翻译或降解靶基因mRNA发挥负性调控基因表达的作用.迄今为止已经成功鉴定了15 000多种miRNAs.miRNA不但在细胞的增殖、分化、凋亡等过程中发挥着重要作用,同时也能调控胚胎的早期发育.该文就miRNA相关机制和功能、主要检测方法及其对细胞分化和早期胚胎发育作用的研究现状进行综述.
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GFs、INGs在植入前胚胎发育中的作用
植入前胚胎发育到4细胞阶段前,其基因主要受来源于母源的基因组调控,发育到8细胞阶段后,才开始受到胚胎源基因组转录的调控.胚胎源基因组的启动标志着早期胚胎自身转录调控的开始,该生物学过程受到许多因子的调控.该文就生长因子(GFs)、生长抑制因子(INGs)的表达及其对植入前胚胎发育的作用等研究进展作以综述.
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基因芯片技术在辅助生殖领域的发展和应用
通过基因芯片,可获得生殖细胞、胚胎等差异表达基因片段,对其克隆测序,可用于深入研究生殖细胞、胚胎发育或疾病发生的机制,在辅助生殖中可为检测有发育潜能的生殖细胞、胚胎提供新的标志,从而筛选高质量有发育潜能的生殖细胞、胚胎,用于IVF-ET.
