不同品系小鼠的体外受精、胚胎冷冻及移植的比较研究

目的　探讨不同品系小鼠的体外受精、胚胎和精子的低温保存效果。方法　本实验分别在中国科学院上海实验动物中心 (SLAC)和日本熊本大学动物资源开发中心 (CARD)对 13个品系小鼠 (C57BL 6J、BALB c、C3H HeJ、ICR、KM、FVB、MRL、NOD、CBA、DBA 2、CD 1、BDF1、B6C3F1)的体外受精 (IVF)率、胚胎培养及移植成绩进行了比较研究。结果　各品系小鼠新鲜精子的IVF率 15 1%～ 87 9% ,冻融精子的IVF率 8%～ 80 % ;冷冻胚胎的复苏率4 2 6 %～ 83 9% ;冻融胚胎移植后的产仔率在 17 8%～ 5 1 8%。结论　遗传背景不同的小鼠体外受精率、冷冻胚胎复苏率和胚胎移植的产仔率差异有显著性。但同一品系两个实验室间的新鲜精子的IVF率、冷冻胚胎的复苏率及移植产仔率差异无显著性 (P >0 0 5 ) ;冻融精子的体外受精率CARD明显高于SLAC(P <0 0 1)。     

系统低温生物学技术在实验小鼠资源保存中的建立与应用

目的 建立小鼠胚胎与配子冷冻库,以安全、有效地保存小鼠资源.方法 选择不同遗传背景(近交系、远交群、免疫缺陷、疾病模型和基因改变等)的实验小鼠,系统进行了超数排卵、体外受精(IVF)率、胚胎与精子的冷冻复苏效果、卵巢冷冻与移植、辅助体外受精等比较研究.结果 ①小鼠年龄和遗传背景的不同,其超数排卵的结果也不同(P<0.01).三个日龄段中,28日龄最好,其次为112日龄,56日龄最差;不同遗传背景小鼠的超数排卵结果显示,封闭群和大部分近交系小鼠优于转基因小鼠(P<0.05),自发性疾病小鼠和基因剔除小鼠的结果最差;②不同品系小鼠的新鲜精子和冻融精子的体外受精率差异有显著性(P<0.05),特别是C57BL/6J 小鼠冻融精子的IVF率(10.3±4.2%)与新鲜精子(89.8±4.8%)相比,差异极显著(P<0.01);③不同品系小鼠的胚胎复苏率,除MRL/mp小鼠的复苏率略低外,其他小鼠品系均有较高的冷冻胚胎复苏率(58.2%～83.9%),表明,不同遗传背景小鼠之间差异有显著性(P<0.05),但均可以达到有效保存小鼠资源的目的.④小鼠的遗传背景、年龄等对小鼠精子的冷冻效果都有影响,采用改良的FERTIUP冷冻保护剂和细胞质内单精注射(ICSI)技术可有效提高以C57BL/6J为背景的基因改变小鼠的精子冷冻复苏率.⑤卵巢冷冻保存可以改善雌性小鼠的繁殖困难或不孕.结论 小鼠资源的安全保存,除了长期连续繁殖保种外,最好的或最保险的方法是低温保存.通过将胚胎、配子、卵巢等长期保存在液氮(-196℃)中避免遗传性状的改变,并在将来复苏后获得正常的小鼠后代,以用于生物学和医学等研究.     

两种玻璃化胚胎冷冻方法对不同品系小鼠胚胎冷冻结果比较

目的 探讨EFS和DAP两种玻璃化冷冻方法对不同品系小鼠胚胎冷冻的效果。方法6个品系小鼠（KM、ICR、BALB/c、C57BL/6J、OB/OB、LAP/rtTA0F59）的2-cell胚胎分别用EFS和DAP两种玻璃化冷冻方法进行冷冻和复苏,比较两种冷冻方法的胚胎复苏率和着床率。结果 6个品系小鼠冷冻胚胎EFS方法的平均复苏率为69.97%（47.9%～83.6%）,DAP方法的平均复苏率47.23%（26.3%～76.7%）EFS方法明显优于DAP方法。其中KM、ICR和BALB/c小鼠EFS方法的冷冻复苏率显著高于DAP方法（P<0.01）;冻融胚胎移植后EFS方法的平均着床率27.23%（1.75%～45.0%）,DAP方法的平均着床率31.43%（7.0%～46.3%）。除KM、ICR小鼠外,其他4个品系小鼠的着床率DAP方法高于EFS方法。结论 KM和ICR远交群小鼠胚胎适合用EFS方法冷冻保存;C57BL/6J、OB/OB、LAP/rtTA0F59三个品系小鼠DAP方法优于EFS方法,但差异不大; BALB/c小鼠两种玻璃化冷冻方法的冻融胚胎着床率均较低,需进一步研究。     

影响小鼠冻融精子体外受精率的主要因素探讨

目的分析影响小鼠精子冷冻成功的因素。方法用含3％脱脂奶和18％棉子糖的冷冻保护剂分别冷冻C57BL／6J、FVB／NJ、B6D2F1、KM和ICR小鼠精子。复苏后，评价小鼠精子的冷冻效果和受精能力。结果各品系小鼠精子冷冻前后的受精率不同；新鲜精子体外受精时，C57BL／6J、FVB／NJ、B6D2F1，KM和ICR五个品系的小鼠的受精率分别为81．4％、87．2％、90．4％、82．7％和79．4％而冻融精子的体外受精率分别为6．7％、46．0％、76．8％、59．2％和31．9％，差异极显著（P〈0．01）。结论遗传背景不同的小鼠品系，精子的受精能力及对冷冻的耐受能力不同。     

不同小鼠品系囊胚受体对C57BL/6胚胎干细胞种系嵌合效率的影响

目的 为了考察不同品系的小鼠囊胚对C57BL/6胚胎干细胞种系嵌合效率的影响，进而提高通过在C57BL/6胚胎干细胞中同源重组制作基因打靶小鼠的效率。 方法 本研究除了选取近交系B6(Cg)-Tyrc-2J和BALB/c品系，还选了封闭群ICR作为囊胚供体鼠，通过在TLX3、Ai3K和SL三个不同基因修饰ES细胞的种系嵌合实验中，平行比较三者的囊胚利用率、嵌合鼠获得效率以及种系遗传效率等三个方面，并进一步针对囊胚来源这一因素对效率的影响进行统计学分析。 结果 本研究中三种ES细胞均未能通过B6(Cg)-Tyrc-2J品系囊胚的注射获得种系遗传。而BALB/c品系与ICR品系相比，囊胚利用率明显低于ICR品系（P< 0.05）；嵌合鼠获得效率方面，BALB/c与ICR相当（P= 0.115）；而种系遗传效率方面，BALB/c品系显著高于其他品系（P< 0.01）。 结论 BALB/c品系在C57BL/6胚胎干细胞种系嵌合效率方面确实具有优势，然而，由于BALB/c囊胚较难获得，并且存在发育延迟和透明带脆性高等问题，而ICR品系在囊胚获得和利用方面的效率明显高于BABL/c，并且也可以支持C57BL/6胚胎干细胞的种系遗传，因此也是C57BL/6胚胎干细胞囊胚注射中较好的选择。     

激光打孔技术用于冷冻精子复苏后体外受精的研究

目的 比较精子冷冻前后体外受精率的变化,以及卵子经过激光打孔后,与新鲜精子及冷冻复苏精子体外受精,比较受精率的变化.方法 冷冻2个近交系小鼠和5个品系的基因工程小鼠的精子,比较新鲜精子和冷冻复苏精子与C57BL/6J小鼠卵子做体外受精的结果;然后对C57BL/6J卵子做激光打孔,再与新鲜及冷冻复苏精子体外受精结果进行比较.结果 (1)新鲜C57BL/6J精子受精率为50.4％,C57BL/6N的受精率为48.6％,远高于冷冻精子复苏后的受精率(17.7％和15.4％);卵子打孔后,再与C57BL/6J及C57BL/6N的新鲜精子或冷冻复苏精子受精,受精率分别为64.6％,59.7％和60.4％,48.3％,冷冻精子复苏后的体外受精率提高显著;(2)5个基因工程小鼠新鲜精子和冷冻精子复苏后与C57BL/6J卵子的受精率分别为:91.5％ vs 28.6％,77.4％vs 52.3％,40.7％ vs 12.7％,56.5％ vs 14.6％,65％vs 6.5％;这5个品系的小鼠新鲜精子和冷冻精子复苏后与C57BL/6J打孔卵子的受精率分别为75％ vs 50.8％,74.3％ vs 35.6％,75.7％ vs32.7％,79.5％ vs 48.9％,59.5％ vs 46.3％,冷冻精子复苏后的受精率较之不打孔卵子,提高显著.结论 激光打孔技术用于冷冻复苏精子的辅助体外受精,可以显著提高冷冻精子复苏后的受精率,使得精子保种更加经济有效.     

不同冷冻保护剂用于C57BL／6J小鼠精子冷冻的比较研究

目的 通过对不同冷冻保护剂用于C57BL/6J小鼠精子冷冻后冻融精子体外受精率的比较,建立一套更适合C57BL/6J小鼠精子冷冻的方法.方法 以R18S3为基础液添加不同体积浓度的卵黄和甘油作为冷冻保护剂对C57BL/6J和Y3F小鼠精子进行冷冻,并采用同种方法复苏精子,以体外受精率来评价精子冷冻的效果.结果 以R18S3为基础液分别添加体积浓度为5%、10%、15%、20%、25%卵黄离心后获得的上清液作为冷冻保护剂,C57BL/6J小鼠冻融精子体外受精率分别为18.7%、15.6%、36.0%、40.0%、29.7%,差异显着( P<0.05); 以R18S3为基础液分别添加体积浓度为1%、2%、3%、4%、5%、6%的甘油作为冷冻保护剂, C57BL/6J小鼠冻融精子体外受精率分别为7.8%、10.0%、16.9%、6.0%、10.3%、18.1%,差异显著( P<0.05); 以R18S3+5%卵黄离心后获得的上清液+6%甘油、R18S3+15%卵黄离心后获得的上清液+2%甘油、R18S3+20 %卵黄离心后获得的上清液+1%甘油作为冷冻保护剂,C57BL/6J小鼠冻融精子体外受精率分别为: 16.7%、36.0%、22.9%,差异显著(P<0.05); 以R18S3作为冷冻保护剂,C57BL/6J小鼠冻融精子体外受精率为25%,异常卵裂率为2.6%.Y3F小鼠冻融精子体外受精率为52.2%,异常卵裂率为 5.1%.结论 以R18S3为基础液添加15%或20%的卵黄离心后获得的上清液可以有效提高C57BL/ 6J小鼠冻融精子的体外受精率但添加不同浓度的甘油却降低C57BL/6J小鼠冻融精子体外受精率.添加卵黄和甘油冷冻效果不如卵黄但好于甘油.     

改良R18S3冷冻液对cre转基因小鼠精子冷冻效果探讨

目的 比较改良精子冷冻液与传统冷冻液对cre转基因小鼠的精子冻存和体外受精率的影响,建立采用精子冷冻技术稳定保存两种cre转基因小鼠的方法.方法 以R18S3作为精子冷冻液和以R18S3作为基础液添加477 μmol/L的硫代甘油（MTG）配成R18S3＋MTG冷冻液,冻存Neurog3-cre和Itgax-cre雄鼠精子,采用相同方法复苏精子.同时,以两种cre小鼠的背景鼠C57BL/6J作为对照组,另选用ICR和FVB小鼠用两种冷冻液冻存并复苏精子,进行体外受精,统计受精率来评价精子冷冻效果.结果 以R18S3冷冻并复苏的两种ere小鼠及野生型C57BL/6J的精子体外受精率分别为10.5％,11.6％和12.0％,无显著差异.以R18S3＋MTG冷冻并复苏的精子体外受精率分别为66.4％,62.5％和67.6％,相对传统冷冻液有显著提高.ICR和FVB小鼠用改良精子冷冻液前后的体外受精率分别是34.1％,46.7％和65.7％和70.2％,后者都有所提高.结论 改良后的R18S3＋MTG冷冻液能明显提高以C57BL/6J为背景的cre转基因小鼠冷冻后精子的体外受精率,对ICR和FVB品系的小鼠的体外受精率也有提高.     

C57BL/6J、BALB/c、ICR品系小鼠学习记忆能力的行为学差异

目的比较C57BL/6J、BALB/c、ICR品系小鼠学习记忆能力的行为学差异。方法按品系将10周雄性C57BL/6J、BALB/c、ICR品系小鼠分为三组,每组10只,进行旷场实验、Barnes迷宫实验、Y迷宫实验、条件恐惧实验,比较三个品系小鼠学习记忆能力。结果旷场实验,C57BL/6J组总移动距离、大移动距离、速度、中央区移动距离百分比、中央区停留时间少于ICR组和BALB/c组,差异具有统计学意义(P0.01、P0.05); C57BL/6J组小运动移动距离多于ICR组和BALB/c组,差异具有统计学意义(P0.01、P0.01); Barnes迷宫实验测试阶段,C57BL/6J组与ICR组在目标区域停留时间大于BALB/c组,差异具有统计学意义(P0.01、P0.05)。Y迷宫实验三组小鼠自发转换率,进臂停留时间与次数等差异均无统计学意义。条件恐惧实验中三组小鼠僵直时间百分比差异均无统计学意义。结论三个品系中,C57BL/6J小鼠自发活动最低,旷场实验焦虑水平最高,空间参考记忆优于ICR组和BALB/c小鼠,三个品系空间工作记忆及空间识别记忆无显著性差异。     

两种抗冷冻剂对不同品系小鼠精子冷冻的影响

目的建立一套比较理想的小鼠精子冷冻复苏的方法。方法采用R18S3和FERTIUPTM-CPA两种保护剂,对DBA/2、C57BL/6J、KM和B6.129S7-Ldlrtm1Her/J四个品系的小鼠精子进行冷冻,冷冻精子用三种方法复苏,以体外受精率来评价精子冷冻的效果。结果以R18S3作为冷冻保护剂,DBA/2(73.3%,88.4%,55.6%)和KM(64.9%,60.2%,39.6%)品系小鼠冷冻精子复苏后体外受精率差异显著(P<0.05),C57BL/6J(3.0%,10.3%,3.7%)和B6.129S7-Ldlrtm1Her/J(0%,5.0%,0%)结果差异不显著(P>0.05);以FERTIUPTM-CPA作为冷冻保护剂,DBA/2(33.6%,14.1%,91.6%)、C57BL/6J(8.4%,21.0%,4.9%)和B6.129S7-Ldlrtm1Her/J(8.2%,10.0%,28.9%)品系小鼠冷冻精子复苏后体外受精率差异显著(P<0.05),而KM(48.1%,48.0%,48.1%)小鼠冷冻精子复苏后体外受精率差异不显著(P>0.05)。结论对于DBA/2和KM品系小鼠来说,用R18S3或FERTIUPTM-CPA冷冻精子,选择一种恰当的复苏方法,均可以得到较理想的体外受精率,而C57BL/6J和B6.129S7-Ldlrtm1Her/J品系小鼠无论采用哪种冷冻保护剂,选择何种方法复苏精子,得到的体外受精率都较低。