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目的:本实验主要是在体外培养条件下降低体细胞的分化程度,诱导多潜能基因的表达,为细胞替代治疗提供一种更方便安全的方法;将其用做核移植供体细胞,促进核移植后的重编程,提高核移植胚胎的发育率。
方法:从小鼠囊胚内细胞团(inner cell mass,ICM)分离培养、建立胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)系;通过电穿孔的方法向小鼠ES细胞中转入增强绿色荧光蛋白(EGFP),显微注射法将此细胞注入电融合获得的四倍体囊胚腔,将重构胚胎移植到假孕鼠的子宫或输卵管中:用液氮反复冻融的方法使ES细胞裂解,制备ES细胞的胞核、胞质抽提物,通过链球菌溶血素O(streptolysin-O,SLO)介导的化学作用在体细胞的胞膜上打孔,然后将其与抽提物共孵育,体细胞用CaCl2重新封闭细胞膜后继续培养,检测是否有多潜能基因的表达。并且将处理过的体细胞用于核移植,观察用此种方法是否能提高核移植胚胎的发育率。
结果:从B6D2F1小鼠的囊胚建立了一株ES细胞系,经鉴定其具有小鼠ES细胞的特征,包括多潜能基因的表达,体内外三个胚层的分化能力等;将EGFP成功转入ES细胞,G418筛选后获得了稳定表达的EGFP-ES细胞,注射后共获得410个重构囊胚,分别移植到假孕2.5d雌鼠子宫或假孕0.5d的输卵管内。移植后未得到出生小鼠,但共观察到了151个着床位点,子宫移植的着床率为29.41%,输卵管移植的着床率为64.37%,获得的胎儿中EGFP有散在的表达;SLO的最佳打孔浓度为25U,使用反复冻融的方法有效的提取到含有较高蛋白浓度(~46.1mg/mL)的ES细胞抽提物。ES细胞抽提物处理NIH3T3细胞2周后,体细胞中检测到了Nanog,c-Myc,klf4的表达;6周后Oct4开始表达,而Sox2在8周后才有表达。免疫荧光分析显示ES细胞抽提物处理8周后体细胞有OCT4蛋白的表达。经ES细胞抽提物处理8周的NIH3T3作为供体细胞进行了核移植,但目前还未观察到克隆胚胎的囊胚率的提高。
结论:ES细胞抽提物可以使体细胞发生部分重编程,诱发多潜能基因的表达。