CN105087653A - 制备克隆小型动物胚胎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了制备克隆小型动物胚胎的方法,其包括以下步骤:提供离体的供体核细胞;提供离体的卵母细胞;于含有透明带消化剂的卵母细胞去核液中,将卵母细胞进行去核处理,以便获得去核卵母细胞;将去核卵母细胞与供体核细胞融合,以便获得重构胚;将重构胚进行体外激活,以便获得激活的重构胚;以及将激活的重构胚进行培养,以便获得克隆小型动物胚胎。采用本发明的方法,能够在消化卵母细胞透明带的同时,适时快速进行切割去核,从而操作人员可以精确的把握去核时间,成功实现卵母细胞去核,并保证囊胚形成率,高效制备克隆小型动物胚胎。

Description

制备克隆小型动物胚胎的方法
技术领域
本发明涉及动物细胞工程技术领域。具体地,本发明涉及制备克隆小型动物胚胎的方法。
背景技术
体细胞核移植又称克隆,是动物细胞工程中最常用的技术手段。通过电击法或直接显微注射法将具有较高分化程度的体细胞转移至卵母细胞中,再经过化学激活,使其重新编程发育成胚胎,将其移植入代孕母体内,出生完整个体。1996年通过传统克隆技术,在显微操作仪器辅助下,首次获得的体细胞克隆绵羊。2001年,科学家GavorVajta首次提出了手工克隆技术,该技术在体视显微镜下,手持特制刀片将无透明带卵母细胞的核切除,从而达到去核目的。手工克隆与传统克隆相比,无需使用显微操作仪,及尖端的技术人员。但这些技术方法主要适用于大动物。
因而,现阶段适于小型动物的手工克隆技术的研究具有重大的意义。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种适于小型动物,并能够有效保证囊胚形成率的手工克隆技术。
因而,根据本发明的一个方面,本发明提供了一种制备克隆小型动物胚胎的方法。根据本发明的实施例,该方法包括以下步骤:提供离体的供体核细胞;提供离体的卵母细胞;于含有透明带消化剂的卵母细胞去核液中,将所述卵母细胞进行去核处理,以便获得去核卵母细胞;将所述去核卵母细胞与所述供体核细胞融合,以便获得重构胚;将所述重构胚进行体外激活,以便获得激活的重构胚;以及将所述激活的重构胚进行培养,以便获得所述克隆小型动物胚胎。发明人惊奇的发现,采用本发明的方法,能够在透明带为半消化状态,即在消化透明带的同时,适时快速进行切割去核,从而操作人员可以精确的把握去核时间,成功实现卵母细胞去核,并保证囊胚形成率,高效制备克隆小型动物胚胎。此外,根据本发明的实施例,本发明的方法成本低、操作简单,易于推广。
根据本发明的实施例,本发明制备克隆小型动物胚胎的方法还可以进一步具有下列附加技术特征:
根据本发明的实施例,所述透明带消化剂为选自链蛋白酶和细胞松弛素B的至少一种。由此,能够有效消化透明带,便于精准的把握去核时间,易于去核操作。
根据本发明的实施例,所述卵母细胞去核液中包含:5-15μg/mL链蛋白酶;和/或1-5μg/mL细胞松弛素B。由此,透明带半消化效果较好,易于去核操作。
根据本发明的实施例,所述卵母细胞去核液中包含:10μg/mL链蛋白酶;和/或2.5μg/mL细胞松弛素B。由此,透明带半消化效果好,易于去核操作。
根据本发明的实施例,所述卵母细胞去核液中进一步包含:5-15体积%的TCM199培养基;0.1-0.3mg/mL碳酸氢钠;0.1-0.3mg/mL丙酮酸钠;3-4mg/mL赫佩斯钠盐;2-3mg/mL赫佩斯酸;0.1-0.3mg/mL谷氨酰胺;以及15-25体积%的牛血清。由此,能够有效提高卵母细胞去核后的成活率。
根据本发明的实施例,所述卵母细胞去核液中包含:10体积%的TCM199培养基;0.17mg/mL碳酸氢钠;0.20mg/mL丙酮酸钠;3.60mg/mL赫佩斯钠盐;2.63mg/mL赫佩斯酸;0.20mg/mL谷氨酰胺;以及20体积%的牛血清。由此,去核过程中,卵母细胞损伤小,能够有效提高卵母细胞去核后的成活率。
根据本发明的实施例,当所述卵母细胞的透明带半消化时,根据极体定位的方法,将所述卵母细胞的第一极体连同部分卵母细胞质切除,以便实现所述去核处理。由此,能够适时快速进行切割去核,操作简单,对细胞损伤小,去核成功率高。
根据本发明的实施例,将所述去核卵母细胞与所述供体核细胞融合,包括:将所述去核卵母细胞均分为两组;将其中一组去核卵母细胞与所述供体核细胞进行第一融合,以便形成去核卵母细胞-体细胞复合体;以及将另一组去核卵母细胞与所述去核卵母细胞-体细胞复合体进行第二融合,以便形成三体结构的去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞,所述三体结构的去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞即为所述重构胚。由此,融合效果好,重构胚的成活率高,进而能够有效提高囊胚形成率。
根据本发明的实施例,利用细胞融合仪,于融合操作液中进行所述第一融合和所述第二融合,其中,所述融合操作液包含:54.65mg/mL甘露醇;1mg/mL聚乙烯醇;以及0.145mg/mL硫酸镁,所述细胞融合仪的参数设置为DC80V、40μs、AC9V。由此,能够促进细胞融合,并进一步提高囊胚形成率。
根据本发明的实施例,将所述重构胚置于化学激活操作液中,于37℃、5%的二氧化碳培养箱中培养4-8小时,优选6小时,以便实现所述体外激活,其中,所述化学激活操作液包含:4.789mg/mL氯化钠;0.36mg/mL氯化钾;0.159mg/mL磷酸钾;0.291mg/mL七水硫酸镁;2.1mg/mL碳酸氢钠;1mg/mL葡萄糖;0.029mg/mL丙酮酸钠;0.146mg/mL谷氨酰胺;0.37体积%的乳酸钠(60%糖浆);0.038mg/mL乙二胺四乙酸;0.1mg/mL聚乙烯醇;5mg/mL牛血清白蛋白;5μg/mL细胞松弛素B;以及2.666mg/mL六水氯化锶。由此,能够有效激活重构胚,进而促进囊胚形成,提高囊胚形成率。
根据本发明的实施例,将所述激活的重构胚置于胚胎培养液中,于37℃、5%的二氧化碳培养箱中培养100-120小时优选108小时,以便获得所述克隆小鼠胚胎,其中,所述胚胎培养液包含:4.789mg/mL氯化钠;0.36mg/mL氯化钾;0.159mg/mL磷酸钾;0.291mg/mL七水硫酸镁;2.1mg/mL碳酸氢钠;1mg/mL葡萄糖;0.029mg/mL丙酮酸钠;0.251mg/mL二水氯化钙;0.146mg/mL谷氨酰胺;0.37体积%的乳酸钠;0.038mg/mL乙二胺四乙酸;0.1mg/mL聚乙烯醇;以及5mg/mL牛血清白蛋白。由此,能够有效促进激活后的重构胚发育形成囊胚,提高囊胚形成率。
根据本发明的实施例,所述小型动物为哺乳动物,优选为鼠科、兔科、猫科、或犬科的至少一种,更优选为小鼠。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例,切割未消化透明带细胞,去核刀未触碰到卵母细胞胞质中细胞核的部分的显微镜示意图;
图2是根据本发明一个实施例,切割未消化透明带细胞,去核刀暴力挤压下,透明带中卵母细胞胞质涣散,卵母细胞死亡的显微镜示意图;
图3是根据本发明一个实施例的去核操作盘示意图;
图4是根据本发明一个实施例的融合操作盘示意图;
图5是根据本发明一个实施例的培养盘示意图;
图6是根据本发明一个实施例,小鼠第二次减数分裂中期卵母细胞的显微图片;
图7是根据本发明一个实施例,CF-C细胞系小鼠供体核细胞,在200倍倒置相差显微镜条件下的显微图片;
图8是根据本发明一个实施例,半消化透明带条件下,去核刀切割含有细胞核部分的卵母细胞胞质的显微图片;
图9是根据本发明一个实施例,小鼠手工克隆重构胚培养108小时后形成的囊胚,在20倍体视显微镜条件下的显微图片;以及
图10是根据本发明一个实施例,小鼠手工克隆重构胚培养108小时后形成的囊胚,在56倍体视显微镜条件下的显微图片。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
需要说明的是,本发明是基于发明人的下列发现而完成的:
发明人发现,与猪牛羊等大动物相比,小型动物的卵子体积小,胞质也较为脆弱,在按照现有技术去除卵母细胞核的操作过程中,去核刀如果直接挤压未经过预处理的透明带,会出现以下两种情况:情况一:卵母细胞翻滚,去核刀未触碰到卵母细胞胞质中细胞核的部分(如图1所示);情况二:去核刀暴力挤压,导致透明带中卵母细胞胞质涣散,卵母细胞死亡(如图2所示)。在去除卵母细胞核操作过程中,由于胞质的脆弱性,去核刀如果挤压完全消化掉透明带的卵母细胞胞质会导致卵母细胞涣散进而死亡。其中,需要说明的是,在本发明中所使用的术语“小型动物”是指是相对于猪牛羊等大型动物体型较小的动物,其种类不受特别限制,例如可以为鼠科、兔科、猫科、或犬科的小型动物,例如小鼠、兔、猫、狗等。
因而,根据本发明的一个方面,本发明提供了一种制备克隆小型动物胚胎的方法。根据本发明的实施例,该方法包括以下步骤:
首先,提供离体的供体核细胞。其中,根据本发明的实施例,所述小型动物为哺乳动物,优选为选自鼠科、兔科、猫科、或犬科的至少一种,更优选为小鼠。
其次,提供离体的卵母细胞。
接着,于含有透明带消化剂的卵母细胞去核液中,将所述卵母细胞进行去核处理,以便获得去核卵母细胞。
其中,透明带消化剂的种类不受特别限制,只要能够有效消化透明带即可。根据本发明的实施例,所述透明带消化剂为选自链蛋白酶和细胞松弛素B的至少一种。由此,能够有效消化透明带,便于精准的把握去核时间,易于去核操作。根据本发明的一些实施例,所述卵母细胞去核液中包含:5-15μg/mL链蛋白酶;和/或1-5μg/mL细胞松弛素B。由此,透明带半消化效果较好,易于去核操作。根据本发明的一些优选实施例,所述卵母细胞去核液中包含:10μg/mL链蛋白酶;和/或2.5μg/mL细胞松弛素B。由此,透明带半消化效果好,易于去核操作。
此外,根据本发明的另一些实施例,所述卵母细胞去核液中进一步包含:5-15体积%的TCM199培养基;0.1-0.3mg/mL碳酸氢钠;0.1-0.3mg/mL丙酮酸钠;3-4mg/mL赫佩斯钠盐;2-3mg/mL赫佩斯酸;0.1-0.3mg/mL谷氨酰胺;以及15-25体积%的牛血清。由此,能够有效提高卵母细胞去核后的成活率。根据本发明的一些具体示例,所述卵母细胞去核液中包含:10体积%的TCM199培养基;0.17mg/mL碳酸氢钠;0.20mg/mL丙酮酸钠;3.60mg/mL赫佩斯钠盐;2.63mg/mL赫佩斯酸;0.20mg/mL谷氨酰胺;以及20体积%的牛血清。由此,去核过程中,卵母细胞损伤小,能够有效提高卵母细胞去核后的成活率。
根据本发明的实施例,进行去核操作的方法不受特别限制。根据本发明的一些具体示例,当所述卵母细胞的透明带半消化时,根据极体定位的方法,将所述卵母细胞的第一极体连同部分卵母细胞质切除,以便实现所述去核处理。由此,能够适时快速进行切割去核,操作简单,对细胞损伤小,去核成功率高。
接下来,将所述去核卵母细胞与所述供体核细胞融合,以便获得重构胚。
根据本发明的实施例,将所述去核卵母细胞与所述供体核细胞融合的方法不受特别限制,根据本发明的一些具体示例,其包括:将所述去核卵母细胞均分为两组;将其中一组去核卵母细胞与所述供体核细胞进行第一融合,以便形成去核卵母细胞-体细胞复合体;以及将另一组去核卵母细胞与所述去核卵母细胞-体细胞复合体进行第二融合,以便形成三体结构的去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞,所述三体结构的去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞即为所述重构胚。由此,融合效果好,重构胚的成活率高,进而能够有效提高囊胚形成率。
根据本发明的一些优选实施例,利用细胞融合仪,于融合操作液中进行所述第一融合和所述第二融合,其中,所述融合操作液包含:54.65mg/mL甘露醇;1mg/mL聚乙烯醇;以及0.145mg/mL硫酸镁,所述细胞融合仪的参数设置为DC80V、40μs、AC9V。由此,能够促进细胞融合,并进一步提高囊胚形成率。
接着,将所述重构胚进行体外激活,以便获得激活的重构胚。根据本发明的实施例,将所述重构胚进行体外激活的方法不受特别限制,根据本发明的一些具体示例,将所述重构胚置于化学激活操作液中,于37℃、5%的二氧化碳培养箱中培养4-8小时,优选6小时,以便实现所述体外激活,其中,所述化学激活操作液包含:4.789mg/mL氯化钠;0.36mg/mL氯化钾;0.159mg/mL磷酸钾;0.291mg/mL七水硫酸镁;2.1mg/mL碳酸氢钠;1mg/mL葡萄糖;0.029mg/mL丙酮酸钠;0.146mg/mL谷氨酰胺;0.37体积%的乳酸钠(60%糖浆);0.038mg/mL乙二胺四乙酸;0.1mg/mL聚乙烯醇;5mg/mL牛血清白蛋白;5μg/mL细胞松弛素B;以及2.666mg/mL六水氯化锶。由此,能够有效激活重构胚,进而促进囊胚形成,提高囊胚形成率。
然后,将所述激活的重构胚进行培养,以便获得所述克隆小型动物胚胎。根据本发明的实施例,将所述激活的重构胚进行培养的方法不受特别限制,根据本发明的一些具体示例,将所述激活的重构胚置于胚胎培养液中,于37℃、5%的二氧化碳培养箱中培养100-120小时优选108小时,以便获得所述克隆小鼠胚胎,其中,所述胚胎培养液包含:4.789mg/mL氯化钠;0.36mg/mL氯化钾;0.159mg/mL磷酸钾;0.291mg/mL七水硫酸镁;2.1mg/mL碳酸氢钠;1mg/mL葡萄糖;0.029mg/mL丙酮酸钠;0.251mg/mL二水氯化钙;0.146mg/mL谷氨酰胺;0.37体积%的乳酸钠;0.038mg/mL乙二胺四乙酸;0.1mg/mL聚乙烯醇;以及5mg/mL牛血清白蛋白。由此,能够有效促进激活后的重构胚发育形成囊胚,提高囊胚形成率。
发明人惊奇的发现,采用本发明的制备克隆小型动物胚胎的方法,能够在透明带是半消化状态,即在消化透明带的同时,适时快速进行切割去核,从而操作人员可以精确的把握去核时间,保证脆弱的小型动物卵子能成功去核并保留存活的胞质部分,进而最终能够有效提高囊胚形成率。此外,根据本发明的实施例,本发明的方法成本低、操作简单,易于推广。
此外,根据本发明的一些优选实施例,本发明的制备克隆小型动物胚胎的方法,还可以包括:使用包含5μg/mL细胞松弛素B(CB)和10μg/mL链蛋白酶(Pronase)的卵母细胞去核液(CBMP)将小型动物卵母细胞的透明带半消化,用去核刀切除卵母细胞核;然后把去核的两枚卵母细胞胞质与小型动物体细胞放置于650μm宽度的融合槽内,用融合操作液,在DC80V、40μs的电融合参数下,采用一次电融合法将三者融合,形成重构胚;将重构胚置于胚胎培养液中,在37℃、5%二氧化碳培养箱里培养1小时后取出,然后转入化学激活操作液,37℃、5%二氧化碳培养箱内,激活6小时;最后再次转入胚胎培液,形成空中空(WOW)系统,37℃、5%二氧化碳培养箱内培养108小时。由此,能够高效地获得体外手工克隆的小型动物胚胎。
下面参考具体的实施例对本发明进行说明,本领域技术人员可以理解,下列实施例仅仅用于说明目的,而不对本发明的范围做出限制。在下列实施例中所采用的材料均为市售可得的,在下列实施例中没有描述的方法步骤均为已知的,本领域技术人员可以参考相关文献获得。
若未特别指明,实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,可以参照《分子克隆实验指南》第三版或者相关产品进行,所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法,所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者,均在首次出现时标明,其后所用相同试剂如无特殊说明,均与首次标明的内容相同。
实验仪器:
体视显微镜、二氧化碳培养箱、热台、细胞融合仪、电融合糟、涡漩振荡器、胚胎聚集针、离心机、移液枪等。
实验耗材:
30mm培养皿、35mm培养皿、60mm培养皿、巴氏滴管、显微操作刀片、1.5mL离心管等。
实验试剂:
供体核细胞培养液:高糖DMEM细胞培养基、牛血清:15%、非必需氨基酸:1×、b成纤维细胞生长因子(bFGF):10ng/mL;
卵母细胞采集液:TCM199培养基[10×]:10%v/v、碳酸氢钠:0.17mg/mL、丙酮酸钠:0.20mg/mL、赫佩斯钠盐:3.60mg/mL、赫佩斯酸:2.63mg/mL、谷氨酰胺:0.20mg/mL、两性霉素B:3.00μg/mL、肝素钠:30IU/mL、牛血清:2%;
卵母细胞操作液(M2):氯化钠:5.533mg/mL、氯化钾:0.356mg/mL、二水氯化钙:0.252mg/mL、磷酸钾:0.162mg/mL、七水硫酸镁:0.293mg/mL、碳酸氢钠:0.349mg/mL、赫佩斯钠盐:4.969mg/mL、乳酸钠(60%糖浆):4.349mg/mL、丙酮酸钠:0.036mg/mL、葡萄糖:1mg/mL、牛血清白蛋白:4mg/mL、青霉素G盐钾:0.06mg/mL、硫酸链霉素:0.05mg/mL、酚红:0.01mg/mL;
卵母细胞去核液(CBMP):TCM199培养基[10×]:10%v/v、碳酸氢钠:0.17mg/mL、丙酮酸钠:0.20mg/mL、赫佩斯钠盐:3.60mg/mL、赫佩斯酸:2.63mg/mL、谷氨酰胺:0.20mg/mL、链蛋白酶(Pronase):10μg/mL、细胞松弛素(CB):2.5μg/mL、牛血清:20%;
电融合操作液(PFM):甘露醇:54.65mg/mL、聚乙烯醇:1mg/mL、硫酸镁:0.145mg/mL;
化学激活操作液:氯化钠:4.789mg/mL、氯化钾:0.36mg/mL、磷酸钾:0.159mg/mL、七水硫酸镁:0.291mg/mL、碳酸氢钠:2.1mg/mL、葡萄糖:1mg/mL、丙酮酸钠:0.029mg/mL、谷氨酰胺:0.146mg/mL、乳酸钠(60%糖浆):0.37%、乙二胺四乙酸:0.038mg/mL、聚乙烯醇:0.1mg/mL、牛血清白蛋白:5mg/mL、细胞松弛素B(CB):5ug/mL、六水氯化锶:2.666mg/mL;
胚胎培养液(CZB):氯化钠:4.789mg/mL、氯化钾:0.36mg/mL、磷酸钾:0.159mg/mL、七水硫酸镁:0.291mg/mL、碳酸氢钠:2.1mg/mL、葡萄糖:1mg/mL、丙酮酸钠:0.029mg/mL、二水氯化钙:0.251mg/mL、谷氨酰胺:0.146mg/mL、乳酸钠(60%糖浆):0.37%、乙二胺四乙酸:0.038mg/mL、聚乙烯醇:0.1mg/mL、牛血清白蛋白:5mg/mL;
其它试剂:磷酸盐缓冲液(PBS)、0.05%胰蛋白酶(Trysin)、200mg/L乙二胺四乙酸(EDTA)、明胶、植物凝集素(PHA)、细胞松弛素B(CB)、放线菌酮、透明质酸酶(Hya)、孕马血清促性腺激素(PMSG)、人绒毛膜促性腺激素(hCG)。
一般方法:
根据本发明的实施例的制备克隆小型动物胚胎的方法,一般包括以下步骤:
1、提供离体的供体核细胞
雌雄动物交配,断颈处死怀孕雌性动物,取出子宫内胎儿。采用组织建系法进行CF-C细胞系建系,用供体核细胞培养液对供体细胞进行培养,克隆操作前1小时,收集生长良好的供体核细胞,将其转移至离心管中,得到供体核细胞。
2、提供离体的卵母细胞
处死排卵期的雌性动物,剪下与卵巢段连接的输卵管,显微镜下,挑破输卵管膨大部,用卵母细胞采集液收集卵丘卵母细胞复合体(COCs),得到卵母细胞。
3、卵母细胞去核
使用卵母细胞操作液(M2)配制的并含5μg/mL细胞松弛素B(CB)和10μg/mL链蛋白酶(Pronase)的卵母细胞去核液(CBMP)将小鼠卵母细胞的透明带半消化,用去核刀切除卵母细胞核,得到去核卵母细胞。
4、细胞融合
将去核的卵母细胞胞质与供体体细胞放置于650μm宽度的融合槽内,用电融合操作液(PFM),在DC80V、40μs的电融合参数下,采用一次电融合法将三者融合,形成重构胚。
5、激活重构胚
将重构胚置于胚胎培养基(CZB)中,在37℃、5%二氧化碳培养箱里培养1小时后取出,然后转入化学激活操作液,37℃、5%二氧化碳培养箱内,激活6小时,获得激活的重构胚。
6、形成囊胚
然后将激活的重构胚转入胚胎培养基(CZB),形成空中空(WOW)系统,37℃、5%二氧化碳培养箱内培养108小时,观察并收集囊胚,最终获得体外手工克隆小型动物胚胎。
实施例1
根据本发明的制备克隆小型动物胚胎的方法,按照以下步骤,制备克隆小鼠胚胎:
1、动物超数排卵
室温下,6只7-8周龄的昆明品系母鼠,腹腔给药10IU的孕马血清促性腺激素(PMSG),48小时后腹腔注射10IU的人绒毛膜促性腺激素(hCG)。
2、细胞采集
注射hCG13小时后,断颈处死6只母鼠,剪下与卵巢段连接的输卵管,显微镜下,挑破输卵管膨大部,用卵母细胞采集液收集卵丘卵母细胞复合体(COCs)共256个。
其中卵母细胞采集液的体成份如下:10%v/vTCM199培养基(10×)、0.17mg/mL碳酸氢钠、0.20mg/mL丙酮酸钠、3.60mg/mL赫佩斯钠盐、2.63mg/mL赫佩斯酸、0.20mg/mL谷氨酰胺、3.00μg/m两性霉素B、30IU/m肝素钠和2体积%牛血清;
将COCs放入含有透明质酸酶(Hya)的卵母细胞操作液(M2)滴中,将卵丘细胞脱落后的卵母细胞在M2中洗涤3遍后,转移至去核操作盘内的M2滴中,得到227枚脱去卵丘细胞的卵母细胞。
其中卵母细胞操作液(M2)的成份如下:5.533mg/mL氯化钠、0.356mg/mL氯化钾、0.252mg/mL二水氯化钙、0.162mg/mL磷酸钾、0.293mg/mL七水硫酸镁、0.349mg/mL碳酸氢钠、4.969mg/mL赫佩斯钠盐、4.349mg/mL乳酸钠(60%糖浆)、0.036mg/mL丙酮酸钠、1mg/mL葡萄糖、4mg/mL牛血清白蛋白、0.06mg/mL青霉素G盐钾、0.05mg/mL硫酸链霉素和0.01mg/mL酚红。
3、供体核细胞制备
供体核细胞系建系:CF-1雄鼠与C57雌鼠交配,断颈处死怀孕12.5天的母鼠,取出子宫内胎儿,采用组织建系法进行CF-C细胞系建系,用供体核细胞培养液对供体细胞进行培养,供体细胞如图7所示。
其中供体核细胞培养液的成份如下:高糖DMEM细胞培养基、15体积%的牛血清、1×非必需氨基酸和10ng/mLb成纤维细胞生长因子(bFGF)。
供体核细胞准备:克隆操作前1小时,选择24孔板中培养的生长汇合率达90%的核供体细胞培养孔,0.05%胰蛋白酶(Trysin)消化细胞,供体核细胞培养液终止消化,轻微吹打后,将液体转移至1.5mL离心管中。
4、卵母细胞去核
将步骤3中获得的227枚脱去卵丘细胞的卵母细胞转移至卵母细胞去核液(CBMP)中,采用极体定位法,将第一极体连同部分卵母细胞质切除,如图8所示,得到172个去核的卵母细胞胞质;
其中卵母细胞去核液(CBMP)的成份如下:10%v/vTCM199培养基(10×)、0.17mg/mL碳酸氢钠、0.20mg/mL丙酮酸钠、3.60mg/mL赫佩斯钠盐、2.63mg/mL赫佩斯酸、0.20mg/mL谷氨酰胺、10μg/mL链蛋白酶(Pronase)、2.5μg/mL细胞松弛素(CB)和20体积%牛血清。
将上述去核的卵母细胞转移至卵母细胞操作液滴M2中待用。
5、卵母细胞与供体细胞融合
将步骤3中移至1.5ml离心管的体细胞置于融合操作盘的M2滴中,呈单个细胞分布状;
将步骤4中获得的去核卵母细胞按数量平均分成两部分,分别转移至如图4所示的融合操作盘的2号和3号M2滴中待用;
将2号M2滴中的去核卵母细胞转移至上述1mg/mL植物凝集素(PHA)滴中,放置1-2秒后迅速将其移至上述含体细胞的M2操作滴中,挑选单个体细胞与之贴合,形成去核卵母细胞-体细胞复合体84个;
将去核卵母细胞-体细胞复合体转移到融合操作液(PFM)滴中平衡5秒。其中电融合操作液(PFM)的成份如下:54.65mg/mL甘露醇、1mg/mL聚乙烯醇和0.145mg/mL硫酸镁。
然后将平衡后的去核卵母细胞-体细胞复合体转移至载有融合操作液的电极融合槽中,细胞融合仪参数为DC80V、40μs、AC9V,同时将3号M2滴中剩余的另一半去核卵母细胞经过PFM滴平衡后也转移到该电极融合槽中,并悬挂于去核卵母细胞-体细胞复合体下,形成去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞的三体结构,进行电击,然后将该三体结构转移到融合操作盘的最后一排M2滴中;
将上述去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞三体结构转入图5所示的培养盘中的2号胚胎培养液(CZB)孔中,置于37℃、5%二氧化碳培养箱中培养1小时,以便于该三体结构融合成一体,形成单个重构胚结构。84个去核卵母细胞-体细胞复合体中,最终成功获得57个单个重构胚结构。
6、激活重构胚以形成囊胚
从培养箱中取出图5所示的培养盘,将重构胚转移至培养盘的1号化学激活操作液孔中,置于37℃、5%二氧化碳培养箱中培养6小时,进行化学激活。
其中化学激活操作液的成份如下:4.789mg/mL氯化钠、0.36mg/mL氯化钾、0.159mg/mL磷酸钾、0.291mg/mL七水硫酸镁、2.1mg/mL碳酸氢钠、1mg/mL葡萄糖、0.029mg/mL丙酮酸钠、0.146mg/mL谷氨酰胺、0.37%乳酸钠(60%糖浆)、0.038mg/mL乙二胺四乙酸、0.1mg/mL聚乙烯醇、5mg/mL牛血清白蛋白、5μg/mL细胞松弛素B(CB)和2.666mg/mL六水氯化锶。
将培养盘的3号和4号孔用打孔针打孔,形成孔中孔(WOW)结构。将重构胚从培养盘的1号化学激活操作液孔中移出,移至2号孔清洗5秒钟,然后将上述57枚重构胚胎平均分配至3号和4号孔的小孔内,加入胚胎培养液(CZB),置于37℃、5%二氧化碳培养箱中培养108小时,形成囊胚,囊胚形态如图9和图10所示(观察到13个囊胚)。
其中胚胎培养液(CZB)的成份如下:4.789mg/mL氯化钠、0.36mg/mL氯化钾、0.159mg/mL磷酸钾、0.291mg/mL七水硫酸镁、2.1mg/mL碳酸氢钠、1mg/mL葡萄糖、0.029mg/mL丙酮酸钠、0.251mg/mL二水氯化钙、0.146mg/mL谷氨酰胺、0.37%乳酸钠(60%糖浆)、0.038mg/mL乙二胺四乙酸、0.1mg/mL聚乙烯醇和5mg/mL牛血清白蛋白。
重复进行本实施例的实验31次,共收集到488个卵巢,5308个卵子,最终获得350个囊胚,平均囊胚率达高到29%。
实验次数 卵巢数量(个) 卵子数量(个) 囊胚数量(个)
31 488 5308 350
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备克隆小型动物胚胎的方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供离体的供体核细胞;
提供离体的卵母细胞;
于含有透明带消化剂的卵母细胞去核液中,将所述卵母细胞进行去核处理,以便获得去核卵母细胞;
将所述去核卵母细胞与所述供体核细胞融合,以便获得重构胚;
将所述重构胚进行体外激活,以便获得激活的重构胚;以及
将所述激活的重构胚进行培养,以便获得所述克隆小型动物胚胎。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述透明带消化剂为选自链蛋白酶和细胞松弛素B的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述卵母细胞去核液中包含:
5-15μg/mL链蛋白酶;和/或
1-5μg/mL细胞松弛素B。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述卵母细胞去核液中包含:
10μg/mL链蛋白酶;和/或
2.5μg/mL细胞松弛素B。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述卵母细胞去核液中进一步包含:
5-15体积%的TCM199培养基;
0.1-0.3mg/mL碳酸氢钠;
0.1-0.3mg/mL丙酮酸钠;
3-4mg/mL赫佩斯钠盐;
2-3mg/mL赫佩斯酸;
0.1-0.3mg/mL谷氨酰胺;以及
15-25体积%的牛血清。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述卵母细胞去核液中包含:
10体积%的TCM199培养基;
0.17mg/mL碳酸氢钠;
0.20mg/mL丙酮酸钠;
3.60mg/mL赫佩斯钠盐;
2.63mg/mL赫佩斯酸;
0.20mg/mL谷氨酰胺;以及
20体积%的牛血清。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述卵母细胞的透明带半消化时,根据极体定位的方法,将所述卵母细胞的第一极体连同部分卵母细胞质切除,以便实现所述去核处理。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述去核卵母细胞与所述供体核细胞融合,包括:
将所述去核卵母细胞均分为两组;
将其中一组去核卵母细胞与所述供体核细胞进行第一融合,以便形成去核卵母细胞-体细胞复合体;以及
将另一组去核卵母细胞与所述去核卵母细胞-体细胞复合体进行第二融合,以便形成三体结构的去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞,所述三体结构的去核卵母细胞-体细胞-去核卵母细胞即为所述重构胚。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,利用细胞融合仪,于融合操作液中进行所述第一融合和所述第二融合,
其中,
所述融合操作液包含:
54.65mg/mL甘露醇;
1mg/mL聚乙烯醇;以及
0.145mg/mL硫酸镁,
所述细胞融合仪的参数设置为DC80V,40μs,AC9V。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述重构胚置于化学激活操作液中,于37℃、5%的二氧化碳培养箱中培养4-8小时,优选6小时,以便实现所述体外激活,
其中,所述化学激活操作液包含:
4.789mg/mL氯化钠;
0.36mg/mL氯化钾;
0.159mg/mL磷酸钾;
0.291mg/mL七水硫酸镁;
2.1mg/mL碳酸氢钠;
1mg/mL葡萄糖;
0.029mg/mL丙酮酸钠;
0.146mg/mL谷氨酰胺;
0.37体积%的乳酸钠;
0.038mg/mL乙二胺四乙酸;
0.1mg/mL聚乙烯醇;
5mg/mL牛血清白蛋白;
5μg/mL细胞松弛素B;以及
2.666mg/mL六水氯化锶,
任选地,将所述激活的重构胚置于胚胎培养液中,于37℃、5%的二氧化碳培养箱中培养100-120小时优选108小时,以便获得所述克隆小鼠胚胎,
其中,所述胚胎培养液包含:
4.789mg/mL氯化钠;
0.36mg/mL氯化钾;
0.159mg/mL磷酸钾;
0.291mg/mL七水硫酸镁;
2.1mg/mL碳酸氢钠;
1mg/mL葡萄糖;
0.029mg/mL丙酮酸钠;
0.251mg/mL二水氯化钙;
0.146mg/mL谷氨酰胺;
0.37体积%的乳酸钠;
0.038mg/mL乙二胺四乙酸;
0.1mg/mL聚乙烯醇;以及
5mg/mL牛血清白蛋白,
任选地,所述小型动物为哺乳动物,优选为鼠科、兔科、猫科、或犬科的至少一种,更优选为小鼠。
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