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目的:探讨提高小鼠胞质内单精子注射(Intracytoplasmic sperm injection,ICSI)胚胎存活率的方法,在此基础上,将双精子注入去核卵母细胞中获得孤雄胚胎,建立孤雄胚胎干细胞(Androgenetic Embryonic Stem cells,AgES cells),并检测多潜能基因和印记基因的表达情况。
方法:操作液中添加5μg/ml细胞松弛素(Cytochalasin B,CB)进行小鼠ICSI显微操作,观察CB对ICSI胚胎存活率和体内、外发育率的影响。利用去核卵母细胞双精子注射的方法构建孤雄胚胎,建立小鼠AgES细胞系,对其进行相关多潜能鉴定;采用Real-time PCR检测孤雄胚胎干细胞印记基因的表达。
结果:CB明显提高小鼠ICIS胚胎的存活率(89.50%vs.80.74%,p<0.05),对其体内、外发育率均无不良影响。用去核卵母细胞双精子注射的方法成功构建孤雄胚胎,其胚胎存活率达84.48%,囊胚率20.24%;并用此方法建立2株孤雄胚胎干细胞系,建系率为18.18%;其细胞克隆形态与小鼠正常受精的。ES细胞(fertilized embryonic stem cells)fES类似,经鉴定该细胞系具有较高水平的碱性磷酸酶活性,表达细胞多潜能因子Oct4、SSEA-1,具有正常核型40/XY;体内、外诱导均可向三个胚层分化,并获得AgES细胞嵌合鼠。Real-time PCR方法结果显示,与fES细胞相比AgES细胞的多潜能基因表达有所下降;母源表达的印记基因H19、Asc12、Tss3表达降低,其他基因无明显差异。另外发现父源表达的印记基因Igf2和Mest表达升高,其余与fES细胞相比无明显差异。
结论:CB明显提高小鼠ICSI胚胎的存活率,且对其体、内外发育无不良影响;在此技术的基础上利用双精子注射法成功构建孤雄胚胎,建立与小鼠fES细胞系类似的AgES细胞系;AgES细胞的多潜能性存在一定的限制,呈现母源表达的印记基因的激活和父源表达的印记基因趋于fES细胞。