动物繁殖学课件第09章解读.ppt

移植胚胎 缝 合 供体受体的解麻 受体与产的羔羊 思考题 胚胎移植的意义 胚胎移植的生理基础 羊的手术法移植 幼畜体外胚胎生产和移植技术幼畜体外胚胎生产和移植技术（juvenile in vitro embryo transfer, JIVET）包括幼畜超数排卵、卵母细胞体外成熟（in vitro maturation，VIM）、体外受精（in vitro fertilization，VIF）、胚胎体外培养（In Vitro Culture，IVC）及胚胎移植等技术。该技术是利用幼龄母畜卵巢对激素诱导卵泡发育敏感，卵母细胞生产效率高于成年母畜数倍的生理特点，采用外源促性腺激素处理幼龄母畜，诱导卵巢卵泡超数发育，将活体取卵、卵母细胞成熟、体外受精、受精卵体外培养等技术组装配套后进行体外生产胚胎的技术，经胚胎移植后获得优质后代。JIVET技术将幼龄母畜卵巢上大量的卵母细胞为卵源生产胚胎，有利于缩短家畜繁殖的世代间隔，充分发掘优良遗传性状母畜的繁殖潜能，提高畜群的遗传改良速度与生产效率，为家畜育种提供丰富的遗传资源。同时也将解决家畜胚胎移植商业化所需胚胎来源匮乏及胚胎生产成本昂贵的问题，将大大促进胚胎生产的商业化应用，其应用前景十分广阔。1.1 幼畜超数排卵家畜卵子发生于胎儿时期就已启动，妊娠后期胎儿卵巢上出现有腔卵泡，出生之后有腔卵泡数量随着日龄的增加而增加[1]，一直到青春期才开始减少。幼畜超数排卵技术是根据幼畜卵巢对生殖激素敏感，卵泡发育很少发生闭锁的特殊生理特点而采取的一项高效率生产卵母细胞的新技术[2]。早20世纪50年代，Black对犊牛进行超数排卵并能获得发育正常的卵子，从而证明激素诱导能使幼畜卵泡发育、排卵和受精[3]。近几年来，对幼畜超数排卵进行了大量的研究，张效生等对影响羔（绵）羊超数排卵效果因素进行了研究，分析了饲养环境、日龄、体重等多种因素对羔羊超数排卵的影响[4]。郑自华等运用不同超数排卵处理方案对不同月龄的犊牛进行超排处理，得到一组最佳的超排方案[5]。1.2 卵母细胞体外成熟卵母细胞的成熟是一个复杂的、动态的过程[6]，在这个过程中，发生着许多代谢反应。卵母细胞体外成熟是模拟卵母细胞在体内成熟过程中的环境，使未成熟卵母细胞在体外培养成熟，卵母细胞体外培养的条件包括培养液、温度、空气成分、湿度、PH值等。经过多年的研究，卵母细胞体外成熟培养体系已经具有显著的成就，但是卵母体外成熟的发育能力仍不如体内成熟的发育能力[7]。卵母细胞成熟包括核成熟和胞质成熟，核成熟的标准是卵母细胞是否排出第一极体，胞质成熟现在还没有一个统一的标准，卵母细胞只有在核与胞质都成熟条件下，才能进行正常的受精过程，在实验研究中，第一极体的排出作为卵母细胞成熟的标准，而卵丘细胞的扩展程度也常作为卵母细胞质体外成熟的特征之一[8]。卵母细胞体外成熟是JIVET技术的重要内容，是体外受精和体外胚胎培养的重要基础环节，对揭示卵母细胞的成熟机理具有重要的意义，为胚胎工程的研究提供了大量的实验材料来源。1.3 体外受精体外受精是指成熟卵母细胞与精子在体外完成受精的过程。1951年张明觉（Chang,M.C.）和Austin[9、10]分别发现兔和小鼠精子在离开生殖道时，不能立即与卵子受精，它必须要在雌性生殖道内经历一段成熟过程，才能获得受精能力[11]，这种现象被称为精子获能，精子获能的发现是体外受精技术的一个突破性的进展，在体外受精技术中具有里程碑的意义。1959年，张明觉以兔为实验动物模型，通过体外受精（精子在雌性生殖道内获能）和胚胎移植技术，得到了世界上首批试管动物，标志着体外受精技术的最终建立。随后科学家们对精子体外获能进行了大量的研究，使精子获能机理研究取得了巨大的进展，最终能在体外用成分明确的化学溶液够完成受精过程。体外受精技术是体外生产胚胎的重要环节，通过体外受精，能够生产大量优质廉价的胚胎，能够满足胚胎商业化的需求。1.3.1 精子体外获能(In Vitro capacitation)及机制精子获能时，精子内部发生着一系列的生理生化反应，包括精子表面精浆蛋白类物质的去除、离子在胞摸内外之间的运动（Ca2 + 、Mg2 + 、Cl -和 HCO-的内流而K+ 、Na + 外流）、精子获能调控系统的开放、精子膜电位的超级化[12]等。精子获能的分子机理主要有去能因子的失活、蛋白质酪氨酸的磷酸化(Protein Tyro sine Phosphorylation, PTP)、胆固醇的流失、活性氧( ROS) 的产生等。其中PTP可能存在四条信号传导途径来调节， 即环磷酸腺苷（cAMP）途径[13]、IP3+DG途径[14]、MAPK 途径和非受体蛋白质酪氨酸激酶途径[15]，其中 cAMP 途径最为重