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通过向体细胞中导入特定的转录因子可以将体细胞重编程为诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)。已经有很多物种成功地产生相应的iPSCs,但是在有蹄类家畜中,尤其是山羊,iPSCs建系成功的却很少。本研究主要目的是通过慢病毒携带人源的四个多能基因hOCT4,hSOX2,hKLF4和hcMYC-导入山羊体细胞,通过对诱导体系和培养体系的优化,成功将山羊体细胞重编程为iPSCs(giPSCs),在此基础上,使用同样的方法将克隆奶山羊体细胞重编程为iPSCs(tgiPSCs),并且将tgiPSCs作为供体细胞通过核移植技术,检测其能否在体外生产克隆胚胎。本文主要研究结果如下:1.摸索出适合山羊iPSCs的诱导体系和培养体系本试验在前人研究成果的基础上,首先使用干细胞无血清培养体系"KNOCKOUT-DMEM+KSR"分别添加人源白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF),人源Beta-成纤维细胞生长因子(Beta-fibroblast growth factor,(3-FGF),以及两者都加。试验结果表明,培养体系中只添加LIF会导致giPSCs自动分化,而添加β-FGF或者两者都加可以维持giPSCs未分化的状态。尝试家畜ESCs和iPSCs建系经常使用的培养基DMEM/F12和血清FBS,通过试验结果发现使用FBS对于山羊iPSCs未分化状态的维持要优于KSR。用形态学标准选择形态好的原代克隆进行扩增,有的克隆重编程效果不好,传至2-4代克隆会分化。能传代的克隆,在5代前基本都是用机械法进行传代。使用酶解法进行传代,有的克隆比较大,酶解后可以配合机械法,将大的克隆分成小的克隆,轻轻吹打成小的细胞团块,否则团块不容易吹开,形成大的细胞团,不利于克隆的形成。2.重编程转基因克隆奶山羊体细胞产生iPSCs实验室已经成功获得批量转基因克隆奶山羊,检测发现,转基因hLF已经很好地整合到这些克隆奶山羊体细胞的基因组中。在已取得成果的基础上,用转基因克隆奶山羊耳成纤维细胞作为体细胞,经过慢病毒感染进行重编程,成功获得带有hLF奶山羊iPSCs(tgiPSCs).通过检测发现,这些tgiPSCs表达干细胞多能基因OCT4,SOX2, cMYC,KLF4和NANOG;对AKP反应呈阳性;可以在体外形成类胚体,形成的类胚体含有三胚层组织;同时可以在裸鼠的体内形成畸胎瘤,通过HE染色发现,形成的畸胎瘤中也含有三胚层组织。3.用tgiPSCs作为核移植供体细胞更有利于核移植胚胎的发育使用转基因奶山羊皮肤成纤维细胞(tgFs)和转基因克隆奶山羊耳成纤维细胞诱导产生的iPSCs(tgiPSCs)作为供体细胞,通过核移植技术生产克隆胚胎,分别命名为:tgF-Embryos和tgiPSCs-Embryos,同时收集了山羊体内生产的胚胎,命名为:vivo-Embryos,三种胚胎都处于8-16细胞期。使用荧光定量PCR检测了IGFs家族基因在tgF-Embryos,tgiPSCs-Embryos和vivo-Embryos中的表达情况。结果表明,IGF-1, IGF-1R和IGF-2R三个基因在tgF-Embryos, tgiPSCs-Embryos和vivo-Embryos三种胚胎的8-16细胞阶段中的表达量没有显著性差异(p>0.05),但是IGF-2在tgiPSCs-Embryos中的表达量要比在tgF-Embryos中的表达量显著要低(p<0.01)。然而,IGF-2在tgiPSCs-Embryos和vivo-Embryos中的表达量没有显著性差异(p>0.05)。IGF-2在tgF-Embryos中的表达量要比在tgiPSCs-Embryos和vivo-Embryos中的表达量显著要高(p<0.01)。相对于在tgF-Embryos中的表达模式,IGFs家族基因(IGF-1,IGF-2, IGF-1R和IGF-2R)在tgiPSCs-Embryos的表达模式与在vivo-Embryos中的表达模式更接近。