提高体外成熟(IVM)卵母细胞质量,有效激活体细胞核移植(SCNT)卵母细胞,在辅助生殖、动物克隆或治疗性克隆领域具有重要意义。本课题组前期研究发现,骨髓间充质干细胞(MSC)条件培养液(CM)能够促进体外培养的小鼠卵母细胞/卵泡成熟,提高胚胎质量;并且能有效激活过暴露于CM的MII卵母细胞,具体机制尚未阐明。本研究拟采用卵泡膜干细胞(TSC)作为对照,进一步探讨干细胞微环境对卵母细胞发育、孤雌活化的调控作用,及其对SCNT卵母细胞的激活效率,并分析获得的胚胎干细胞(ESC)全能性;通过高分辨2-D电泳和图像分析寻找两种干细胞CM中蛋白斑点差异,蛋白质质谱技术鉴定,设计干预实验分析效应因子,从而探讨作用机制,旨在完善卵母细胞体外培养体系,寻求SCNT卵母细胞有效激活方法,拓宽ESC获取途径。
stem cell;oocyte;in vitro maturation;parthenogenetic activation;mass spectrometry
提高体外成熟(in vitro maturation, IVM)卵母细胞质量,有效激活体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)卵母细胞,在辅助生殖、动物克隆或治疗性克隆领域具有重要意义。本课题组前期研究发现,骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSC)条件培养液(conditioned medium, CM)能够促进体外培养的小鼠卵母细胞/卵泡成熟,提高胚胎质量;并且能有效激活过暴露于CM的MII卵母细胞,具体机制尚未阐明。本研究试图分析CM中的生物活性物质并阐明其作用机制。我们以卵泡膜干细胞(theca stem cells, TSC)作为参比细胞进行对比研究,结果显示TSC是定向干细胞,仅向卵泡膜细胞分化,而MSC则为多能干细胞。来自MSC和TSC的CM均可以促进GV期卵母细胞发育至MII期,且暴露CM 40min后诱发MII卵母细胞孤雌激活,但前者效率优于后者(P<0.05);囊胚形成率、ICM数量和ESC全能性两者无显著差异(P>0.05)。为了进一步明确两种来源CM中生物活性因子差异及功能因子分析,我们通过2-D电泳和图像分析寻找两种CM中蛋白斑点差异,蛋白质质谱技术鉴定,设计干预实验分析效应因子。但是,2-D电泳结果显示存在高丰度蛋白干扰,通过分子筛滤过、切胶分析等手段仍无法有效去除干扰,shotgun质谱分析结果不满意。我们正在借助超滤、浓缩、层析等手段去除干扰蛋白。此外,我们通过磁珠分选、改进培养条件,分别从胎鼠和成年鼠卵巢组织内分离/原位标记,鉴定出生殖干细胞(Germline stem cells, GSC),解释了TSC培养过程中不断有卵母细胞排出是由于不合适的培养条件促进GSC分化,而非预存的卵母细胞,这与以往文献报道不一致。 通过该课题的研究,我们发现了一种较为理想的IVM体系和卵母细胞激活方法,拓宽了获取无伦理争议ESC的途径。得益于该课题资助,我们课题小组共发表论文16篇,其中SCI论文3篇,单篇IF最高5.212;申请并获得授权的发明专利4项;参加国内学术会议3次,国外学术会议1次;培养硕士研究生7名,其中5人顺利毕业。