小鼠胚胎极性及相关问题的研究

论文摘要

哺乳动物早期胚胎发育机制仍然存在争议。哺乳动物囊胚形态发生有其特殊之处,囊胚中包含后期胚胎发育的胚外部分。哺乳动物囊胚表现出明显的不对称性,包括胚胎一侧的内细胞团和另一侧被滋养层包围的囊胚腔。内细胞团的位置,即极滋养层的位置决定了胚胎-胚外轴,为后期胚胎发育图式提供了基础,胚胎-胚外轴决定后期胚胎发育的背-腹轴。现在存在的核心问题是囊胚的这种明显的不对称性是否在早期卵裂时就已经决定?是否有某种潜在的机制决定了这种胚胎发育形式?是否和一些非哺乳动物相似,一些位置信息决定了这种胚胎发育形式?本实验以小鼠为实验模型,用对细胞无毒的FITC标记的右旋糖苷和TMR标记的右旋糖苷标记2-细胞胚胎的两个卵裂球,跟踪其发育命运,来研究囊胚Em-Ab极性如何形成;通过透明带切割、胚胎分割和嵌合胚胎制作的方法,研究精子穿入位置、早期胚胎分裂方式和胚胎极性的关系。实验结果如下:1.2-细胞胚胎两个卵裂球的后代在囊胚中分布并没有一定的规律。它们随机的分布在囊胚的胚胎部分和胚外部分。2.hCG后13到15小时,大多数1-细胞胚胎第一极体与精子穿入位置相邻。3.精子穿入位置对2-细胞胚胎卵裂球分裂顺序没有影响,含精子穿入位置的卵裂球没有先分裂的趋势。4.分割2-细胞胚胎两个卵裂球,含精子穿入位置的卵裂球在分裂能力、发育到囊胚的能力以及囊胚细胞数上没有显著差异。两个含精子穿入位置卵裂球组成的嵌合胚胎在发育能力上和两个不含精子穿入位置的嵌合胚胎没有显著差异。5.3-细胞胚胎分割后,大卵裂球的半胚胎和两个小卵裂球的半胚胎经体外培养后囊胚率及囊胚细胞数差异不显著。3-细胞两个大卵裂球制作的嵌合胚胎和四个小卵裂球制作的嵌合胚胎经过体外培养后囊胚率和囊胚细胞数差异不显著。6.外部压力能影响囊胚腔位置,但去除透明带的胚胎发育到囊胚时也能形成正常的胚胎-胚外轴。这些结果表明了小鼠胚胎极性和精子穿入位置并没有特定关系,2-细胞时,小鼠胚胎极性并未形成。透明带对胚体的压力对小鼠胚胎极性形成有一定作用,但并不是囊胚极性形成的全部原因。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 精子穿入位置与胚胎极性的形成的关系
• 1.1.1 精子优先穿入卵母细胞的位置
• 1.1.2 精子穿入位置和第一次卵裂的关系
• 1.1.3 精子穿入位置和囊胚极性
• 1.2 第二极体与动物极的位置关系
• 1.3 第一次卵裂和胚胎极性
• 1.3.1 第一次卵裂和两原核的关系
• 1.3.2 第一次卵裂平面和囊胚胚胎－胚外轴的关系
• 1.4 2-细胞胚胎卵裂球的分裂顺序与胚胎极性的形成
• 1.5 4-细胞胚胎卵裂球的排布和胚胎极性
• 1.6 胚胎极性相关分子
• 1.7 本实验的研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 主要仪器及设备
• 2.2 主要试剂配制
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 体外操作液
• 2.2.3 活体染液的配制
• 2.2.4 荧光标记物的配制
• 2.3 显微操作针的制备
• 2.4 实验动物
• 2.5 胚胎的采集
• 2.6 胚胎操作及实验方法
• 2.6.1 受精锥的标记
• 2.6.2 原核胚胎的荧光标记
• 2.6.3 2-细胞胚胎的荧光注射
• 2.6.4 2-细胞胚胎的随机分割
• 2.6.5 标记精子穿入位置胚胎的分割
• 2.6.6 2-细胞胚胎的嵌合
• 2.6.7 标记精子穿入位置的胚胎嵌合
• 2.6.8 3-细胞的胚胎进行胚胎分割
• 2.6.9 3-细胞的胚胎嵌合
• 2.6.10 机械压力模型
• 2.7 胚胎培养体系
• 2.8 胚胎观察
• 2.9 统计分析
• 3 结果
• 3.1 原核胚胎注射
• 3.2 受精锥和第一极体的位置比较
• 3.3 2-细胞注射实验
• 3.4 精子穿入位置和第二次卵裂顺序
• 3.5 随机分割半胚胎培养
• 3.6 和精子穿入位置相关的胚胎分割和胚胎嵌合
• 3.6.1 SP 和NSP 卵裂球半胚胎培养
• 3.6.2 两个SP 卵裂球嵌合和两个NSP 卵裂球的嵌合
• 3.7 与第二次卵裂顺序相关的胚胎分割和胚胎嵌合
• 3.7.1 与第二次卵裂顺序相关的半胚胎培养
• 3.7.2 根据胚胎第二次卵裂顺序的胚胎嵌合
• 3.8 压力模型
• 4 讨论
• 4.1 精子穿入位置和胚胎极性的关系
• 4.2 2-细胞胚胎两卵裂球和囊胚极性
• 4.3 3-细胞胚胎大卵裂球和小卵裂球与胚胎极性的关系
• 4.4 压力对囊胚极性的影响
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文