转基因的方法

显微注射法和胚胎干细胞转染法是制作转基因动物的两种主要方法。这两种方法的目的是制作一种人工改变基因型的动物。两种方法之间的差异和其技术限度决定了各自的实验用途。因此,阐述这两种方法并正确评估两者的应用是很有价值的。显微注射原核制作转基因小鼠如同Gorden等(1980)报道过的,标准方法是显微注射小鼠胚胎。取交配后第2天的小鼠胚胎,将胚胎清洁后放置于操作显微镜。在此阶段两个配子融合,但细胞核(称为原核)仍     

Rictor对小鼠胚胎干细胞来源心肌细胞线粒体钙信号的调控

目的: 探索Rictor在小鼠胚胎干细胞来源心肌细胞（ESC-CM）中的表达、定位及其对线粒体钙信号的调控作用。方法: 通过经典"悬滴-悬浮-贴壁"三步法建立ESC-CM模型。利用免疫荧光法及蛋白质印迹法观察Rictor在ESC-CM中的定位。慢病毒技术干扰小鼠胚胎干细胞Rictor表达后,采用免疫荧光法考察ESC-CM内质网与线粒体的叠加情况;通过透射电镜观察ESC-CM的超微结构;活细胞工作站测定分化后心肌细胞线粒体钙瞬变;免疫共沉淀法检测ESC-CM中1,4,5-三磷酸肌醇受体（IP3R）、葡萄糖调节蛋白75（Grp75）、线粒体外膜的电压依赖性阴离子通道1（VDAC1）间的相互作用;蛋白质印迹法检测线粒体融合蛋白2（Mfn2）的表达情况。结果: Rictor在ESC-CM中主要定位于内质网及线粒体-内质网结构偶联（MAM）域,且其表达定位与线粒体及内质网有很好的叠加。干扰Rictor后,心肌细胞线粒体部分呈散点状,线粒体与内质网的叠加率降低（P < 0.01）;ESC-CM超微MAM形成减少;ATP刺激引起的ESC-CM线粒体钙瞬变幅度下降,其中钙瞬变斜率和上升峰值均降低（均P < 0.01）;MAM中IP3R、Grp75、VDAC1相互作用明显减弱,且Mfn2蛋白表达降低（P < 0.01）。结论: 干扰小鼠胚胎干细胞中Rictor表达可降低ESC-CM中钙从内质网到线粒体的释放,这可能是通过影响IP3R、Grp75、VDAC1间相互作用,减少Mfn2表达,进而破坏MAM来实现的。     

线粒体靶向过表达ECSIT转基因小鼠的构建与鉴定

目的：构建线粒体靶向过表达ECSIT转基因小鼠,并对其进行鉴定和心功能分析,建立ECSIT基因相关功能研究模型动物。方法：构建过表达打靶载体pCAG?OTCL?ECSIT?3Xflag?BPA,采用电转导方法将线性化打靶载体转入胚胎干细胞（ES细胞）;将含有过表达载体的ES细胞进行囊胚腔注射,并将嵌合囊胚移植至代孕小鼠体内,繁殖嵌合体小鼠。嵌合体小鼠和 C57BL/6J 鼠交配繁殖出杂合子,PCR 筛选阳性过表达小鼠。采用小动物超声分析线粒体靶向过表达ECSIT小鼠的心功能。结果：成功构建了线粒体靶向过表达ECSIT载体pCAG?OTCL?ECSIT?3Xflag?BPA,经PCR鉴定为阳性;完成线粒体靶向过表达ECSIT基因打靶及囊胚注射,经PCR鉴定为阳性;分别提取转基因小鼠心肌组织线粒体和胞浆蛋白,检测发现线粒体特异性过表达ECSIT。8周龄转基因小鼠心功能与同龄野生型小鼠无明显差异。结论：成功构建出线粒体靶向过表达ECSIT小鼠;线粒体过表达ECSIT对8周龄小鼠心功能无明显影响。     

不同融合方式对核移植后胚胎融合的影响

目的 本文是通过对核移植后胚胎融合时不同排队方式的影响进行研究,试图提高重构胚胎的融合率,以提高核移植的效率.方法 采用手动排队和交流电+手动方法两种不同的排队方式,将体细胞核移植后胞质体-核质体复合体融合.结果 体细胞核移植后得到的胞质体-核质体复合体融合时,采用手动和手动+交流电两种方法调正胞质体-核质体复合体,其融合率分别为38.5%和75.7%.结论 在核移植后胞质体-核质体复合体融合时,采用交流电+手动排队融合率明显高于手动排队.     

小鼠类胚胎干细胞分离培养及用于制作嵌合体小鼠的实验研究

目的探讨分离小鼠囊胚内细胞群类胚胎干细胞及用于制作嵌合体小鼠的方法及应用价值。方法分离3.5d小鼠囊胚内细胞群的类胚胎干细胞作为供体细胞,通过显微注射方法将分离的类胚胎干细胞注射到供体小鼠的囊胚腔中,再将注射后的囊胚移植到假孕雌鼠的子宫中制作嵌合体小鼠。结果分离36枚囊胚的内细胞群类胚胎干细胞,注射256只昆明小鼠囊胚中,移植32只假孕雌鼠子宫中,获产崽2窝,共12只,其中2只获毛色嵌合体小鼠。结论采用该技术分离所获得的类胚胎干细胞作为供体细胞制作嵌合体小鼠获得成功,该方法为ES细胞介导的转基因动物制作增添了一条新的途径,在同种不同品系的动物改良及遗传病基因治疗中有一定的应用价值,尤其是对未能建立ES细胞系的大动物的遗传工程操作具有一定意义。     

卵母细胞线粒体移植对年老小鼠植入前胚胎线粒体膜电位的影响

目的探讨卵母细胞线粒体移植（MIT）对年老小鼠植入前胚胎线粒体膜电位(△Ψm)的影响。方法6～8周龄雌性昆明种小鼠经超排卵、卵胞浆内单精子显微注射(ICSI)及培养液空注后形成的胚胎为A组,12月龄雌性昆明种小鼠经同样处理后形成的胚胎为B组,12月龄雌性昆明种小鼠经超排卵、ICSI及MIT后形成的胚胎为C组。比较植入前各阶段3组胚胎的△Ψm以及各组胚胎植入前各阶段△Ψm的变化趋势。结果在二细胞期和桑椹胚期,A、C两组胚胎△Ψm均高于B组（P＜0.01）,而在四细胞期、八细胞期和囊胚期,A、C两组胚胎△Ψm亦均高于B组（P＜0.05）。3组中,桑椹胚和囊胚△Ψm均高于二细胞期、四细胞期和八细胞期胚胎（P＜0.05）,而前两者间以及后3者间差异均无统计学意义（P＞0.05）。结论卵母细胞MIT可明显提高年老小鼠植入前胚胎各阶段△Ψm,且不改变其变化趋势。     

细胞融合法转线粒体细胞模型的构建及鉴定

目的 探讨细胞融合方法建立转线粒体细胞(cybrid)可行性,并对融合后细胞内mtDNA进行鉴定.方法 采用细胞融合方法将正常人血小板与mtDNA缺失人肝癌细胞(ρ°SK-Hep1)融合,建立转线粒体细胞(SK-Hep1 Cyb),恢复细胞正常线粒体功能.并用PCR、Southern杂交、Western杂交及线粒体膜电位检测进行鉴定.结果 PCR、Southern杂交、Western杂交及线粒体染色证实成功建立了ρ°SK-Hep1细胞转线粒体模型SK-Hep1Cyb.结论 采用细胞融合法可以建立转线粒体细胞,融合细胞恢复线粒体功能,转线粒体细胞可稳定存活30d以上.     

游离脂肪酸对小鼠骨骼肌干细胞分化及功能的影响

目的：观察棕榈酸(palmitic acid,PA)对小鼠骨骼肌干细胞分化及功能的影响,为治疗衰老相关的肌少症寻找新思路。方法：对小鼠骨骼肌干细胞诱导分化后,同时予PA(100 μmol/L)干预,用荧光染色法、荧光定量PCR测定成肌基因肌球蛋白重链(myosin heavy chains,MyHC)表达;用seahorse能量代谢仪检测细胞的氧耗增加率,荧光定量PCR 检测线粒体融合基因线粒体融合素基因1(mitofusin1,Mfn1)、视神经萎缩症蛋白基因(opticatrophy 1,Opa1)和裂解基因发动相关因子基因(dynamin 1-like,Drp1)、线粒体分裂素基因1(fission 1,Fis1)的相对表达量。结果：PA刺激后,MyHC荧光表达量下降,肌小管融合率减低,同时seahorse能量代谢仪检测细胞的氧耗增加率(oxygen consumption rate,OCR)降低(P＜0.05);线粒体融合基因无明显异常,但裂解基因表达增加,融合/裂解比值下降(P＜0.05)。结论：游离脂肪酸抑制骨骼肌干细胞分化、影响线粒体氧耗功能,这可能是通过影响线粒体Drp1基因,增加线粒体裂解实现的。     

人源化小鼠人源细胞检测方法

目的人源化小鼠在人类疾病与再生医学研究中具有广泛应用,为获得一种理想的人源化小鼠检测方法,研究人特异性线粒体序列扩增作为人源化动物模型中人类DNA检测方法的可行性。方法设计人线粒体DNA特异性引物,并用该引物对人脐血造血干细胞嵌合体小鼠进行了检测。结果在人源化动物模型的人类DNA检测中,这种人线粒体DNA的PCR检测方法能够达到理想的特异性与灵敏性,是一种理想的嵌合体小鼠检测方法。结论获得了一种理想的人源化小鼠人源细胞检测方法。     

线粒体钾通道Kcna3基因敲除小鼠初步制备

目的为观察线粒体钾通道在缺血再灌注(I/R)心肌损伤中的作用,探讨其和心衰的关系,制备基因敲除小鼠模型以探讨钾通道单分子作用。方法用BAC载体制备同源重组载体,对129小鼠胚胎干细胞(ES)打靶筛选后,显微注射至C57BL/6J小鼠囊胚获得嵌合小鼠。经尾基因组DNA PCR鉴定和测序,鉴别杂合子小鼠。结果在40只灰色小鼠中初步鉴定出Kcna3+/-基因型F1小鼠8只。结论在国内首先用ES同源重组基因打靶方法,成功育成Kcna3基因敲除鼠杂合子,为下一步获得纯合子鼠奠定了基础。对进一步用钾离子通道病模型研究心肌保护病理生理机制和药物筛选具重要意义。     

神经系统SARM1条件性敲除小鼠的构建及其应用

目的：构建SARM1基因在神经细胞中条件性敲除小鼠模型,为探究SARM1基因在神经系统中的功能提供研究工具。方法：运用ES细胞打靶的方式构建SARM1flox/flox转基因小鼠,并将其与表达Nestin-Cre重组酶的工具鼠进行杂交以产生神经元特异性SARM1基因敲除小鼠。然后使用PCR对敲除小鼠进行基因型鉴定,使用Western blot验证基因敲除效果。通过对小鼠进行旷场与高架十字迷宫试验来评估小鼠的情绪行为和焦虑水平。结果：SARM1蛋白主要表达于中枢神经系统,在神经元中高表达。PCR结果表明,成功构建了神经元特异性SARM1基因敲除小鼠。Western blot结果显示,与正常小鼠对比,SARM1Nestin-CKO小鼠的脑组织中SARM1蛋白表达显著降低（P＜0.05）,并且SARM1基因敲除不影响小鼠的正常生长发育,也不影响脑组织的一般形态和神经细胞的数量。同时发现该条件性敲除小鼠不存在明显的焦虑样表型。结论：成功构建了SARM1基因在神经细胞中特异性敲除的小鼠动物模型,可为探讨SARM1基因在神经精神疾病中的作用提供重要研究平台。     

胚胎干细胞诱导的内皮细胞对自身向成骨细胞分化的影响

目的探讨由胚胎干细胞（embryonic stem cells,ESCs）诱导的内皮细胞（endothelial cells,Ec）与自体胚胎干细胞联合培养时对ESCs成骨作用的影响。方法提取小鼠的胚胎干细胞和胚胎成纤维细胞,诱导胚胎干细胞生成Ec,培养细胞分为四组。A组：胚胎干细胞诱导组;B组：胚胎干细胞诱导组;C组：胚胎干细胞诱导生成的内皮细胞（Ec）诱导组;D组：ESCs和诱导的EC联合培养诱导组。通过干细胞形态的观察、免疫荧光、细胞的增值、碱性磷酸酶以及骨钙素含量的测定从酶学、组织学及生化学等不同方面观测骨髓基质细胞对胚胎干细胞向成骨细胞诱导转化的影响。结果通过细胞免疫荧光染色证实C组培养诱导的细胞为EC。D组ESCs和诱导的Ec联合培养组MTT检测结果各组细胞生长差异没有显著意义（p〉0.05）,骨钙素和碱性磷酸酶测定D组有明显差异高于其他3组（p〈0.05）。结论以胚胎干细胞诱导生成的内皮细胞对胚胎干细胞的成骨有明显的促进作用。     

从小鼠胚胎干细胞文库中筛选PIASx相互作用蛋白

目的应用酵母双杂交系统,从小鼠胚胎干细胞cDNA文库中筛选与PIASx(protein inhibitor ofactivated STAT x,PIASx)相互作用的蛋白。通过对其相互作用蛋白的筛选和研究,探讨PIASx在干细胞分化中的作用机制。方法以pGBKT7-PIASx为诱饵质粒,从小鼠胚胎干细胞cDNA文库中筛选出与PIASx相互作用的阳性克隆,对验证后的阳性克隆进行测序及生物信息学分析,进一步采用直接酵母双杂交进行相互作用验证。结果经过筛选、测序、同源性分析及直接酵母双杂交验证,发现了6种与PIASx相互作用的蛋白。结论应用酵母双杂交系统,共筛选得到了6种不同的基因,其编码蛋白与PIASx相互作用,可能与小鼠胚胎干细胞的增殖与分化相关。对PIASx相互作用蛋白的筛选有助于揭示PIASx在胚胎干细胞中的作用机制。     

小鼠胚胎干细胞建系及GFP标记

目的：为组织工程提供新型种子细胞,建立胚胎干（ES）细胞系。方法：取129／svj白色小鼠4.5d的囊胚,分离囊胚的内细胞团（ICM）细胞;在条件培养液及小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）作铺层下,细胞扩增传代,碱性磷酸酶（AKP）染色及oct4、ssea-1等特异性抗体鉴定细胞,并将细胞注射至裸鼠皮下观察细胞在动物体内的生长变化。结果：细胞体外培养呈“巢状”生长,可以持续传代;AKP染色及oct4、ssea-1等特异性抗体免疫反应均阳性;裸鼠皮下注射的细胞发育生长为包含各胚层细胞成分的畸胎瘤。在此基础上以基因转染方法将细胞标记绿色荧光蛋白（GFP）。结论：从小鼠ICM所分离的细胞为小鼠胚胎干细胞,且标记GFP的ES细胞在传代及形成胚体的过程中均能显示GFP,对将来组织构建的种子细胞起到示踪作用。     

单细胞克隆小鼠胚胎干细胞系的建立

目的:建立胚胎干细胞的培养系统及培养方法.方法:用免疫溶解法(immunosurgery)分离3.5 d的129SvJ系小鼠囊胚内细胞团,在γ射线照射的胎鼠成纤维细胞饲养层上培养,胰酶消化传代.用组织化学法、免疫组织化学方法识别细胞表面标志,常规G带法行染色体核型分析,在体、离体分别观察细胞的多向分化能力.结果:得到一个单细胞克隆129系小鼠胚胎干细胞系G11能长期稳定增殖不分化,具有正常40XY核型,碱性磷酸酶阳性、SSEA-1阳性,在体和离体条件下可分化为多种细胞.结论:以小鼠为模型成功建立了哺乳动物胚胎干细胞的培养方法和培养系统.     

瞬时性受体电位通道香草酸受体亚型6基因敲除小鼠模型的建立

目的 建立Trpv6基因剔除小鼠模型,为在体研究Trpv6的生物学功能及其与骨代谢关系创造条件。 方法 从Ensembl数据库中获得小鼠Trpv6基因组序列。设计基因剔除策略,构建基因剔除载体pBR322-MK-Trpv6。以电穿孔方法将基因剔除载体导入ES细胞,用G418和Ganciclovoir进行正负筛选,获得双抗性克隆。PCR鉴定出正确同源重组的胚胎多能干细胞（ES细胞）克隆。将正确同源重组的ES细胞注射到C57BL/6J小鼠的囊胚中,获得嵌合体小鼠。挑选嵌合率在50%的雄鼠与C57BL/6J小鼠交配,获得的灰鼠,PCR鉴定为杂合子小鼠。杂合子小鼠交配后获得纯合子小鼠。 结果 成功构建了打靶载体pBR322-MK-Trpv6。电穿孔后,共获得24个正确同源重组的克隆,同源重组效率为25%。同源重组的克隆经显微注射后,共获得4只嵌合率大于50%的雄鼠。嵌合鼠与野生型C57BL/6J交配,获得57只来源于ES细胞的灰鼠,PCR鉴定证实17只为杂合子小鼠,阳性率为33.3％。杂合子小鼠交配获得纯合子小鼠。经Western印迹证实纯合子小鼠无Trpv6蛋白的表达。 结论 已成功建立了Trpv6基因剔除小鼠模型,其中纯合子小鼠未出现胚胎致死现象。     

Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞的建系及体外神经分化

【目的】 建立Nestin-GFP转基因小鼠的胚胎干细胞(mESC)系,并观察其示踪ES细胞系的神经分化过程。【方法】将E3.5的Nestin-GFP小鼠囊胚接种于小鼠胚胎成纤维细胞上(MEF经γ射线照射失去增殖活性)。4 ~ 6 d后将自囊胚长出的内细胞团(ICM)继续培养并传代扩增 ,检测所得细胞Oct-4、SSEA-1和AKP等胚胎干细胞特异性标志物的表达及在体内外向三胚层分化的能力;之后,诱导细胞向神经元样细胞及神经胶质样细胞分化,利用免疫荧光检测其标志性抗原。【结果】 免疫组化可见Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞表达未分化细胞特异性标志Oct-4、SSEA-1、AKP染色呈强阳性,并具有向体内外三胚层分化潜能;在体外诱导其向神经分化,第6 d可见到明显的绿色荧光,并与免疫组化Nestin表达部位基本吻合。第12 d及第16 d分别可见神经元及神经胶质细胞特异性标志物表达,而此时Nestin的表达较前明显下降。【结论】 成功建立了Nestin-GFP小鼠胚胎干细胞系,该细胞具有自我更新的特性及多向分化潜能,并可用于在体外更直观的监测神经分化的阶段性变化并由此进行调控。     

兔胚胎干细胞的早期培养条件初步研究

目的探索小鼠胚胎内胚层细胞和鸡胚提取物（CEE）对兔胚胎干细胞早期培养的影响。方法用全新的方法对兔胚胎干细胞的建系条件进行探讨。将分离到的囊胚期内细胞团接种到丝裂霉素C灭活的小鼠胚胎内胚层细胞饲养层和几种不同的培养液构成的培养体系中,观察内细胞团的贴壁和生长状况,并对由内细胞团生长出的具有胚胎干细胞形态的细胞集落进行传代。结果以灭活的小鼠胚胎内胚层细胞作为饲养层,以78％D-MEM／F-12＋20％Knockout SR＋2mmol／L L—Glutamine＋1％MEM NAA＋O．1mmol／L β-mercaptoethanol＋8ng／ml hrbFOF＋2％CEE做培养液,兔内细胞团可以很好的贴壁,生长成具有标准的胚胎干细胞（ESC）形态的细胞集落。结论小鼠内胚层细胞和CEE联合使用可以很好的支持原代兔胚胎干细胞（RESC）的生长,小鼠内胚层细胞和CEE中可能含有某些抑制RESC分化的因子。     

LaZ转基因小鼠腹侧中脑神经干细胞的扩增与诱导分化

目的构建LaZ转基因小鼠腹侧中脑神经干细胞的扩增与诱导分化技术平台,为进行体内移植携带报告基因的神经干细胞研究奠定基础.方法利用无血清培养基,分离并体外培养LaZ转基因胚胎小鼠腹侧中脑神经干细胞,连续稳定传代20代后,以免疫荧光、免疫细胞化学法及组织化学方法检测神经球Nestin和分化后细胞中神经纤维（NF）、胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）、Galc和半乳糖苷酶（X-Gal）的表达.结果从LaZ转基因小鼠腹侧中脑分离的细胞群具有连续形成神经球的能力,其Nestin表达阳性.分化后的细胞可表达神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的特异性抗原.所有细胞半乳糖苷酶组织化学均为阳性.结论LaZ转基因小鼠腹侧中脑神经干细胞可稳定扩增,具有多向分化潜能,分化后细胞携带LaZ报告基因,可用于进一步的移植实验研究.