CN104166001A - 用于检测哺乳动物囊胚icm/te比值和细胞凋亡的试剂盒 - Google Patents
用于检测哺乳动物囊胚icm/te比值和细胞凋亡的试剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于检测哺乳动物囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒,所述试剂盒包括含0.5%BSA的PBS液、含2%多聚甲醛的PBS液、含0.5%Triton X-100和0.05%Tween20的PBS液、含10%山羊血清和0.05%Tween20的PBS液、鼠抗CDX2一抗、兔抗caspase-3一抗、带有异硫氰酸绿色荧光素标记的山羊抗小鼠IgG二抗、带有Alexa Fluor 594红色荧光素标记的山羊抗兔IgG二抗,以及含20μM H33342的PBS液。本发明基于免疫荧光技术,分别以滋养层细胞表面抗原CDX2及细胞凋亡过程中的重要的caspase-3为靶点,采用分别针对CDX2和caspase-3的一抗和分别携带荧光标记的二抗进行抗原抗体反应;再用DNA染料着色细胞内DNA,达到在同一个胚胎中同时进行囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡检测的目的。本方法重复性好,效率高。
Description
技术领域
本发明涉及细胞生物学领域及免疫荧光技术,具体地说,涉及一种用于检测哺乳动物囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒。
背景技术
随着胚胎生物技术研究的不断拓展和深入,无论是体外生产胚胎,胚胎的显微操作还是胚胎移植,在提高胚胎数量的同时,胚胎的质量也越来越成为研究的热点。囊胚细胞分为内细胞团细胞(inner cell mass,ICM)和滋养层细胞(trophectoderm,TE),二者的比值(ICM/TE)或内细胞团细胞与囊胚细胞总数(total cell number,TCN)的比值(ICM/TCN)能科学地衡量胚胎的质量。差异染色是一种细胞计数方法,能清晰地区分上述两种细胞。然而传统的差异染色方法存在准确率低,重复性差,图片不够清晰等缺点。
囊胚细胞的凋亡程度是评判胚胎质量的另一重要指标,一般常用TUNEL方法检测细胞凋亡。在胚胎的质量评定过程中,常需要对ICM/TE和细胞凋亡同时进行检测分析,这使得检测所需的胚胎数量增加到原来的两倍;而且,不能达到在同一个胚胎中同时进行ICM/TE和凋亡检测的目的,即一个胚胎不能反应两个层面的信息,因而无法探测其内在的联系。因此如何提高囊胚质量检测的效率,并充分地、多方位地体现胚胎发育的内在规律,成为动物胚胎研究的重点和焦点。
体内囊胚的TE随胚胎发育显著增多,ICM发育增多却并不显著,ICM/TE呈显著下降,说明在囊胚发育的各个时期TE增殖比ICM快。Willadsen等研究认为,ICM比例的降低表现出发育能力的下降。因此,ICM/TE可以反映出囊胚质量的优劣。
为计算囊胚的ICM/TE比值,需先对ICM和TE分别染色,然后再计数。目前常用的染色方法有两种,补体法和简易染色法。补体法的原理是采用补体与处于囊胚外层的TE表面的抗原及添加的抗体结合后,使得TE细胞膜溶解破坏,然后碘化丙啶(propidium iodide,PI)进入TE内与其DNA结合,在显微镜下观察为红色荧光。另一染料Hoest33342能进入囊胚的所有细胞与DNA结合,显微镜下观察为蓝色荧光,两种颜色叠加后为粉红色荧光,即为TE,蓝色的则为ICM。孟令君等应用该法对小鼠囊胚进行了染色,发现抗血清的稀释度和作用时间、豚鼠补体的稀释度和PI的染色时间均会影响囊胚ICM或TE的计数,因而需要对染色条件进行优化。Machaty等采用该法对两种培养体系获得的猪体内和体外胚胎进行了质量鉴定。仓明等也利用该法对牛体外受精囊胚的质量进行评价,表明抗血清的最低稀释度为1:5。总之,从形态上看似相似的囊胚经过同样的差异染色处理后结果不同,ICM和TE的细胞数不同,清晰度不同,对染料的接受度也略有不同。
简易染色法则首先由Thouas等建立,即使用Triton X-100代替补体来增加TE细胞膜的通透性,Triton X-100是一种非离子型表面活性剂(或称去污剂),能溶解脂质,以增加大分子染料对细胞膜的通透性。对小鼠和牛囊胚,该方法均能有效计数TE和ICM细胞,可作为补体法的替代,缩短了染色时间,降低了染色成本。李瑞歧等采用该法也对牛、羊的囊胚进行了质量分析,结果随着Triton X-100处理时间的延长,PI进入的细胞数目逐渐增加,因此对于不同的动物品种、囊胚大小与细胞总数,Triton X-100处理的时间和染料作用时间不同,因而使用简易差染法必须注意胚胎发育时期的一致性,对于不同发育阶段的胚胎,其细胞数不同。
近来研究表明,CDX2蛋白只在囊胚TE细胞表达,因而CDX2被认为是TE细胞的标记物。细胞凋亡的检测方法则是TUNEL法,主要 是利用DNA断裂产生的3’-OH末端可与地高辛结合,地高辛可与过氧化物酶结合,利用适当底物,过氧化物酶会产生颜色反应,最后通过显微镜可以定位并观察凋亡细胞。刘霞等采用此法对体外受精的牛囊胚细胞进行了凋亡检测,获得的结果可靠,图片清晰。对细胞凋亡的研究表明,半胱氨酸蛋白酶家族(cysteineproteaseP-3,caspase)是细胞凋亡过程中的关键元件,其激活与超常表达均引起细胞凋亡,因此又称死亡蛋白酶,可通过与众多蛋白因子的相互作用调控细胞凋亡。在已发现的14个家族成员中,Caspase-3处于凋亡有序级联反应的下游,是最重要的效应型Caspase,是Caspase家族中的最重要的凋亡执行者之一,是细胞凋亡的关键执行者,是细胞凋亡过程中的主要效应因子,因此Caspase-3常被用作细胞凋亡检测的标志物。
目前对胚胎质量的评价指标主要是囊胚细胞总数和ICM/TE,计数方法是染色后不同类型的细胞分别统计,然而其所用的染色方法受不同的动物品种、囊胚大小与细胞总数,通透剂的浓度和染料作用时间等多种因素的影响,导致对不同发育期的囊胚需要进行反复多次的条件摸索,因此该方法的可重复性差。
另外,已有的胚胎质量评价技术需要分别用胚胎进行ICM/TE计数和凋亡分析,因而成倍提高了胚胎质量鉴定的胚胎使用量,降低了检测效率;而且不能全面反映同一个囊胚的两方面的质量,具有片面性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检测哺乳动物囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒。
为了实现本发明目的,本发明的用于检测哺乳动物囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒,其中包括含0.5%BSA的PBS液、含2%多聚甲醛的PBS液、含0.5%Triton X-100和0.05%Tween20的PBS液、含10%山羊血清和0.05%Tween20的PBS液、克隆号为CDX2-88的鼠抗CDX2一抗、兔抗caspase-3一抗、带有异硫氰酸绿色荧光素标记的山 羊抗小鼠IgG二抗、带有Alexa Fluor 594红色荧光素标记的山羊抗兔IgG二抗,以及含20μM H33342的PBS液。
其中,兔抗caspase-3一抗是用合成的人caspase-3蛋白中靠近Asp175的氨基末端残基的多肽抗原免疫兔子获得的多克隆抗体。
鼠抗CDX2一抗、兔抗caspase-3一抗分别按1:500的体积比稀释于封闭液中。所述封闭液为含10%山羊血清和0.05%Tween20的PBS液。
山羊抗小鼠IgG二抗、山羊抗兔IgG二抗分别按1:500的体积比稀释于上述封闭液中。
本发明中涉及的哺乳动物包括但不限于牛、猪、鼠等。优选为牛。
本发明主要基于免疫荧光技术,分别以滋养层细胞表面抗原CDX2及细胞凋亡过程中的重要的半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)为靶点,采用两种分别针对CDX2和caspase-3的一抗和分别携带两种荧光标记的二抗进行抗原抗体反应;再用DNA染料着色细胞内DNA,从而达到在同一个胚胎中同时进行囊胚内细胞团细胞/滋养层细胞比值和细胞凋亡检测的目的,结果显示本发明的方法重复性好,效率高。同时提高了胚胎质量鉴定的效率,也降低了胚胎质量鉴定的成本,为哺乳动物体外胚胎的广泛应用提供了实验基础。
附图说明
图1为本发明实施例1中牛囊胚总细胞数染色结果。
图2为本发明实施例1中牛囊胚TE细胞染色结果。
图3为本发明实施例1中牛囊胚凋亡细胞染色结果。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。
以下实施例中使用的兔抗caspase-3一抗是用合成的人caspase-3蛋白中靠近Asp175的氨基末端残基的多肽抗原免疫兔子获得的多克 隆抗体,购自Cell Signal Technology有限公司,货号9661。
实施例1用于检测牛囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒及应用
基于免疫荧光技术,开发出用于检测牛囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒,所述试剂盒中包括以下试剂:
1、洗液:含0.5%BSA的PBS液;
2、固定液:含2%多聚甲醛(PFA)的PBS液;
3、通透液:含0.5%Triton X-100、0.05%Tween20的PBS液;
4、封闭液:含10%山羊血清、0.05%Tween20的PBS液;
5、一抗:分别为鼠抗CDX2抗体(克隆号:CDX2-88)、兔抗caspase-3抗体(按1:500的体积比稀释于封闭液中);
6、二抗:分别为标记有异硫氰酸绿色荧光素(FITC)的山羊抗小鼠IgG(1:500稀释于封闭液)、标记有Alexa Fluor 594红色荧光素的山羊抗兔IgG(按1:500的体积比稀释于封闭液中);
7、H33342染色液:含20μM H33342的PBS液。
差异染色程序如下(以下所有染色操作均在四孔板中完成):
a.将牛囊胚在37℃洗液中洗3次;
b.使用固定液室温固定20min,四孔板每孔最多25枚囊胚;
c.在通透液中室温处理30min,每孔500μL通透液,每孔最多25枚囊胚;
d.取出囊胚,在洗液中清洗3次;
e.在2M HCl中室温处理20min;
f.在100mM Tris-HCl中室温处理20min;
g.取出囊胚,在洗液中清洗3次;
h.放入封闭液中,4℃过夜;
i.取出囊胚移入鼠抗CDX2一抗中,室温孵育2h;
j.取出囊胚移入兔抗caspase-3一抗中,室温孵育2h;
k.取出囊胚,在洗液中洗3次,每次5min以上;
l.将囊胚移入FITC标记的山羊抗小鼠IgG中,室温孵育2h,避光;
m.取出囊胚,在洗液中洗3次,每次5min以上;
n.将囊胚放入标记Alexa Fluor 594的山羊抗兔IgG中,室温孵育2h,避光;
o.取出囊胚,在洗液中洗3次,每次5min以上;
p.将囊胚放入H33342中,室温染色10min;
q.取出囊胚,洗液洗3次;
r.使用DABCO封片,压片,荧光显微镜下拍照。
牛囊胚内细胞团细胞、滋养层细胞及凋亡细胞计数:荧光显微镜下分别统计囊胚总细胞数、滋养层数和凋亡细胞数,计算ICM/TE比值、凋亡率(凋亡细胞数/总细胞数)来评估囊胚质量。
牛囊胚ICM/TE比值及细胞凋亡率统计:实验重复3次,每次随机选取10个牛囊胚,分别在紫外、蓝色激发光、绿色激发光照射下,对囊胚总细胞(图1)、TE(图2)、凋亡细胞(图3)进行计数,前两者相减得出ICM数,计算ICM/TE比值和凋亡率。牛囊胚总细胞数的平均值为89.25个,ICM/TE为0.55,凋亡率为5.14%,可见胚胎中ICM细胞比例较高,凋亡比例较低,胚胎质量优秀,后期发育能力较好。(表1)
表1 牛囊胚ICM/TE比值及细胞凋亡率统计结果
注:ICM/TE=ICM数/TE数,凋亡率=凋亡细胞数×100/总细胞数
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
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Claims (6)
1.用于检测哺乳动物囊胚ICM/TE比值和细胞凋亡的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括含0.5%BSA的PBS液、含2%多聚甲醛的PBS液、含0.5%Triton X-100和0.05%Tween20的PBS液、含10%山羊血清和0.05%Tween20的PBS液、克隆号为CDX2-88的鼠抗CDX2一抗、兔抗caspase-3一抗、带有异硫氰酸绿色荧光素标记的山羊抗小鼠IgG二抗、带有Alexa Fluor 594红色荧光素标记的山羊抗兔IgG二抗,以及含20μM H33342的PBS液。
2.根据权利要求1所述的试剂盒,其特征在于,所述兔抗caspase-3一抗是用合成的人caspase-3蛋白中靠近Asp175的氨基末端残基的多肽抗原免疫兔子获得的多克隆抗体。
3.根据权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,所述鼠抗CDX2一抗、兔抗caspase-3一抗分别按1:500的体积比稀释于封闭液中;其中,所述封闭液为含10%山羊血清和0.05%Tween20的PBS液。
4.根据权利要求2所述的试剂盒,其特征在于,所述山羊抗小鼠IgG二抗、山羊抗兔IgG二抗分别按1:500的体积比稀释于封闭液中;其中,所述封闭液为含10%山羊血清和0.05%Tween20的PBS液。
5.根据权利要求1-4任一项所述的试剂盒,其特征在于,所述哺乳动物包括但不限于牛、猪、鼠。
6.根据权利要求5所述的试剂盒,其特征在于,所述哺乳动物为牛。
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