论文部分内容阅读
多能性干细胞对畜牧业发展和医学研究具有重要意义。兔作为传统的试验动物,被广泛地应用于转基因动物和人类疾病研究。兔的多能性干细胞—胚胎干细胞(Embryonic stem cell, ESC)和诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cell, iPSC)研究仍处于初级阶段,分离培养及鉴定方法还需要进一步探索。为完善兔多能性干细胞的研究方法,本试验分离培养了日本大耳白兔的类ESC,进行了多能性鉴定,同时初步探索了将兔胎儿成纤维细胞(Rabbit embryo fibroblast, REF)诱导为iPSC的方法。研究结果如下: 1、分离得到了兔类ESC:使用FSH和hCG结合的方法对60只母兔进行超排,交配96 h后冲取胚胎,平均每只母兔可得38枚胚胎,囊胚率为79.96%。选用76%Knockout DMEM+20%KSR+1%谷氨酰胺+1%NEAA+1%β-巯基乙醇+1%青链霉素+10 ng/mL bFGF+1000 IU/mL hLIF作为兔类ESC基础培养液,并在基础培养液中添加不同浓度的褪黑素(10-6,10-7,10-8,10-9,0 M),探索褪黑素对兔囊胚、内细胞团(Inner cell mass, ICM)、ESC生长增殖的影响。试验结果表明,添加褪黑素对兔囊胚的贴壁率没有显著影响,5组囊胚贴壁率均在50%左右,但对ICM和类ESC的增殖、传代有促进作用,其中褪黑素浓度为10-7 M时作用最为显著。10-7 M的褪黑素可以显著提高ICM的增殖率(P<0.05),由19.97%提升到34.57%。对ICM进行机械传代,可以得到形态扁平,有清晰边缘的兔类ESC克隆。添加10-7 M褪黑素可以将兔类ESC的传代数由4代提高到6代,并且能够显著提高第4和第6代的传代率(P<0.05)。 2、对P5代兔类ESC进行鉴定,试验结果表明,兔类ESC具有多能性:兔类ESC克隆碱性磷酸酶染色为阳性;RT-PCR可以检测到多能性基因Oct4,Sox2,Klf4, c-Myc, Nanog, Line28a的表达;qPCR检测结果表明,多能性基因Oct4,Sox2,Nanog的表达量明显高于兔胎儿成纤维细胞;免疫荧光染色结果表明,多能性标志蛋白OCT4,SOX2,NANOG为阳性,胚胎干细胞表面标记蛋白SSEA-1,SSEA-4和TRA-1-60,TRA-1-81为阳性,其中SSEA-4和TRA-1-60微弱表达;核型正常为2n=44;去除饲养层和多能性维持因子后,兔类ESC可自然分化为脂肪样细胞、神经样细胞、成纤维样细胞和跳动的心肌细胞;悬滴培养8 d后可以形成拟胚体,分化14和21 d后,qPCR和免疫荧光检测结果表明,组织特异性基因 Bmp4,Afp,Desmin,Sox17,Pax6和组织特异性蛋白VIMENTIN,β-TUBULIN,AFP,ALB,DESMIN的表达量随分化时间延长而升高,说明兔类ESC可以向神经、成纤维、肝脏、肌肉等细胞分化。将第3代兔类ESC注射到NOD-SCID小鼠腹股沟皮下,8周后可以形成具有神经、肌肉、腺体等三胚层组织的畸胎瘤。 3、探索了将兔胎儿成纤维细胞诱导为 iPSC的方法:使用含有人源转录因子 Oct4,Sox2, Klf4,c-Myc的逆转录病毒载体感染原代兔胎儿成纤维细胞。感染后12-18天获得了3种类型的细胞克隆,形成率分别为0.01%,0.03%和0.06%。其中第2种克隆可以稳定传代。机械法传至第10代后外源基因不沉默,第10代克隆AP染色为阴性,表明没有获得兔iPS细胞系。