技术领域
[0001] 本
发明涉及一种卵母细胞培养液及培养方法。
背景技术
[0002] 获取高
质量的体外成熟卵母细胞是动物胚
胎体外生产、转基因克隆等胚胎工程技术成功与否的前提和关键。尽管近年来卵母细胞体外成熟技术取得了长足的进步,然而成熟卵母细胞体外发育能
力较体内卵母细胞仍然低很多。卵母细胞体外成熟过程中受外界环境的影响,非常容易发生应激损伤,导致发育能力下降。
[0003] 维生素B12又叫钴胺素,是唯一含金属元素的维生素,维生素B12是B族维生素中迄今为止发现最晚的一种。自然界中的维生素B12都是
微生物合成的,高等动
植物不能制造维生素B12。维生素B12是惟一的一种需要肠道分泌物(内源因子)帮助才能被吸收的维生素,它在肠道内
停留时间长,大约需要三小时(大多数
水溶性维生素只需要几秒钟)才能被吸收。维生素B12是一种含有3价钴的多环系化合物,4个还原的吡咯环连在一起变成1个咕啉大环(与卟啉相似),是维生素B12分子的核心。所以含这种环的化合物都被称为类咕啉。维生素B12为浅红色的针状结晶,易溶于水和
乙醇,在pH值4.5~5.0弱酸条件下最稳定,强酸(pH<2)或
碱性溶液中分解,遇热可有一定程度破坏,但短时间的高温消毒损失小,遇强光或紫外线易被破坏。维生素B12的主要生理功能是参与制造骨髓红细胞,防止恶性贫血;防止大脑神经受到破坏等;但目前维生素B12都是通过肠胃吸收后再进入生命体内被利用,尚未有维生素B12直接作用于体外细胞尤其是卵母细胞的报道。
发明内容
[0004] 本发明为解决现有卵母细胞体外发育能力低的问题,提供一种卵母细胞体外成熟培养液及培养方法。
[0005] 本发明卵母细胞体外成熟培养液由卵母细胞常规培养液和维生素B12、胎
牛血清、FSH、LH、17β-雌二醇、丙
酮酸钠、EGF、青霉素及
硫酸链霉素组成;卵母细胞体外成熟培养液中维生素B12的浓度为2mg/ml、血清的浓度为0.1ml/ml、卵泡刺
激素的浓度为0.05IU/ml、黄体生成素的浓度为0.05IU/ml、17β-雌二醇的浓度为1μg/ml、
丙酮酸钠的浓度为24.2mg/L、表皮生长因子的浓度为10ng/ml、青霉素的浓度为100IU/ml、硫酸链霉素的浓度为100μg/ml。
[0006] 利用上述卵母细胞体外成熟培养液培养卵母细胞的方法:
[0007] 将卵母细胞放入预热的卵母细胞体外成熟培养液中,然后置于CO2体积浓度为5%的环境内成熟培养20~24小时,即获得成熟的卵母细胞。
[0008] 本发明卵母细胞体外成熟培养液体外成熟培养小鼠和牛卵母细胞可有效提高受精或孤雌激活后的早期胚胎发育率;牛卵母细胞
体外受精囊胚率达到36%以上,孤雌激活囊胚率达到22%以上;小鼠卵母细胞体外受精囊胚率达到55%以上,孤雌激活囊胚率达到34%以上。
[0009] 本发明卵母细胞体外成熟培养液可明显提高卵母细胞体外成熟后胚胎发育能力,而且成本低廉,便于广泛推广。
[0010] 本发明卵母细胞体外成熟培养液能够减少外界环境带来的应激损伤,促进卵母细胞的
细胞质成熟,提高了体外成熟的卵母细胞孤雌激活和受精后的胚胎发育能力。
[0011] 本发明卵母细胞体外培养方法简单,效果好,周期短。
具体实施方式
[0012] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。
[0013] 具体实施方式一:本实施方式卵母细胞体外成熟培养液由卵母细胞常规培养液和维生素B12、胎牛血清、FSH、LH、17β-雌二醇、丙酮酸钠、EGF、青霉素及硫酸链霉素组成;卵母细胞体外成熟培养液中维生素B12的浓度为2mg/ml、血清的浓度为0.1ml/ml、卵泡刺激素(FSH)的浓度为0.05IU/ml、黄体生成素(LH)的浓度为0.05IU/ml、17β-雌二醇的浓度为1μg/ml、丙酮酸钠的浓度为24.2mg/L、表皮生长因子(EGF)的浓度为10ng/ml、青霉素的浓度为100IU/ml、硫酸链霉素的浓度为100μg/ml。
[0014] 具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:卵母细胞常规培养液为DMEM培养液、TCM199培养液或MEM培养液。其它步骤及参数与实施方式一相同。
[0015] 具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是:血清为
小牛血清、胎牛血清或新生牛血清。其它步骤及参数与实施方式一或二相同。
[0016] 具体实施方式四:本实施方式卵母细胞体外成熟培养液按以下步骤培养卵母细胞:
[0017] 将卵母细胞放入预热的卵母细胞体外成熟培养液中,然后置于CO2体积浓度为5%的环境内成熟培养24小时,即获得成熟的卵母细胞。
[0018] 具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四的不同点是:卵母细胞为GV期卵母细胞。其它步骤及参数与实施方式四相同。
[0019] 具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式四或五的不同点是:卵母细胞体外成熟培养液预热1~3小时。其它步骤及参数与实施方式四或五相同。
[0020] 具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式四至六之一的不同点是:卵母细胞体外成熟培养液置于35~40℃的环境中预热。其它步骤及参数与实施方式四至六之一相同。
[0021] 具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式四至七之一的不同点是:培养牛卵母细胞,卵母细胞体外成熟培养液置于38.5℃的环境中预热。其它步骤及参数与实施方式四至七之一相同。
[0022] 具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式四至八之一的不同点是:培养小鼠卵母细胞,卵母细胞体外成熟培养液置于37℃的环境中预热。其它步骤及参数与实施方式四至八之一相同。
[0023] 具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式四至九之一的不同点是:100μl的卵母细胞体外成熟培养液中放入30μl卵母细胞。其它步骤及参数与实施方式四至九之一相同。
[0025] 卵母细胞体外成熟培养:
[0026] 一、配制卵母细胞体外成熟培养液:准确称取维生素B12100mg,先用25ml的TCM199培养液(购自GIBCO公司)溶解,然后向培养液中加入5ml胎牛血清和5000IU青霉素及5000μg链霉素,轻微搅拌混匀,再加入FSH 2.5IU、LH 2.5IU、17β-雌二醇50μg、丙酮酸钠1.21mg和EGF 500ng,轻轻混匀,静置2~3小时后,用0.22μm的
过滤器抽滤消毒后,分装到1.5ml离心管中,4℃下储存,备用。
[0027] 二、体外培养:将小鼠GV期卵母细胞放入37℃预热2小时的卵母细胞体外成熟培养液中,然后置于CO2体积浓度为5%的环境内成熟培养24小时;将牛GV期卵母细胞放入38.5℃预热2小时的卵母细胞体外成熟培养液中,然后置于CO2体积浓度为5%的环境内成熟培养24小时。
[0028] 三、体外受精或孤雌激活,胚胎继续培养7天,培养48小时记录2-细胞胚胎及4-细胞胚胎比率:
[0029] 其中,孤雌激活:小鼠卵母细胞采用SrCl2激活,小鼠GV期卵母细胞先在含10mM SrCl2和CB的无
钙CZB中培养2.5h,再在含有CB的含钙CZB中培养3.5h,之后转移至CZB中继续培养,培养48小时至4-细胞胚胎期转移至含糖CZB中培养至囊胚;
[0030] 牛卵母细胞采用inomycin激活,牛GV期卵母细胞先在含5μM inomycin的CR1中激活5分钟,再在含6-DMAP的CR1的培养液中继续培养4小时,之后转移至CR1中培养,培养48小时发育至4-细胞胚胎期阶段再换到CR1中继续培养至囊胚。
[0031] 体外受精:选取性成熟(10~12周龄)昆明白雄鼠,已通过交配实验证明其有受精能力,颈椎脱臼法处死,从附睾尾和输精管收集精子,将收集的精子团
块置入1ml含10mg/ml BSA的T6液滴内,用口吸管轻轻吹打,使精子团分散开,于37℃、5%CO2及饱和湿度的CO2
培养箱内中孵育1.5小时左右,进行获能;在此期间用细胞计数板检测精子
密度;
再将hCG后12小时或IVM后14小时的卵母细胞在受精液(T6+20mg/mlBSA)中洗3次,移入
6
已经平衡过夜的受精滴(20枚/40μl)中,加入适量体积的获能精子,使精子密度在1×10左右。培养6小时后,用无糖CZB液洗去卵母细胞周围附着精子,选取含两原核和第二极体的受精卵,置于无糖CZB中培养;
[0032] 将种
公牛冷冻细管精液(购自内蒙古
家畜改良站)在37℃水浴中解冻,用含有10mM咖啡因的BO液离心洗涤两次,第二次离心之后,静置2~3min,小心吸取上浮精子,加入同等体积的受精B液(BO+3mg/mLBSA+8μl/ml肝素)制成精子悬浮液,光镜下细胞计数,
6
使终浓度达到×10/ml。用精子悬浮液做受精小滴(100μl),每小滴放入15枚成熟培养后的卵母细胞;受精6~7h后去除卵丘,将受精卵转入发育培养液;发育培养液采用SOF+6%BSA,每40μl发育培养液小滴放入15~20枚受精卵进行培养。
[0033] 实施例2
[0034] 卵母细胞体外成熟培养:
[0035] 一、配制卵母细胞体外成熟培养液:准确称取维生素B12100mg,先用25ml的MEM培养液(购自GIBCO公司)溶解,然后向培养液中加入5ml胎牛血清和5000IU青霉素及5000μg链霉素,轻微搅拌混匀,再加入FSH 2.5IU、LH 2.5IU、17β-雌二醇50μg、丙酮酸钠1.21mg和EGF 500ng,轻轻混匀,静置2~3小时后,用0.22μm的过滤器抽滤消毒后,分装到1.5ml离心管中,4℃下储存,备用。
[0036] 二、体外培养:将小鼠GV期卵母细胞放入37℃预热2小时的卵母细胞体外成熟培养液中,然后置于CO2体积浓度为5%的环境内成熟培养24小时;将牛GV期卵母细胞放入38.5℃预热2小时的卵母细胞体外成熟培养液中,然后置于CO2体积浓度为5%的环境内成熟培养24小时。
[0037] 三、体外受精或孤雌激活,胚胎继续培养7天,培养48小时记录2-细胞胚胎及4-细胞胚胎比率:
[0038] 其中,孤雌激活:小鼠卵母细胞采用SrCl2激活,体外成熟卵母细胞先在含10mM SrCl2和CB的无钙CZB中培养2.5h,再在含有CB的含钙CZB中培养3.5h,之后转移至CZB中继续培养,培养48小时至4-细胞胚胎期转移至含糖CZB中培养至囊胚;
[0039] 牛卵母细胞采用inomycin激活,牛GV期卵母细胞先在含5μM inomycin的CR1中激活5分钟,再在含6-DMAP的CR1的培养液中继续培养4小时,之后转移至CR1中培养,培养48小时发育至4-细胞胚胎期再换到CR1中继续培养至囊胚。
[0040] 体外受精:选取性成熟(10~12周龄)昆明白雄鼠,已通过交配实验证明其有受精能力,颈椎脱臼法处死,从附睾尾和输精管收集精子,将收集的精子团块置入1ml含10mg/ml BSA的T6液滴内,用口吸管轻轻吹打,使精子团分散开,于37℃、5%CO2及饱和湿度的CO2培养箱内中孵育1.5小时左右,进行获能;在此期间用细胞计数板检测精子密度;
再将IVM后14小时的卵母细胞在受精液(T6+20mg/mlBSA)中洗3次,移入已经平衡过夜的
6
受精滴(20枚/40μl)中,加入适量体积的获能精子,使精子密度在1×10左右。培养6小时后,用CZB液洗去卵母细胞周围附着精子,选取含两原核和第二极体的受精卵,置于CZB中培养;
[0041] 将种公牛冷冻细管精液在37℃水浴中解冻,用含有10mM咖啡因的BO液离心洗涤两次,第二次离心之后,静置2~3min,小心吸取上浮精子,加入同等体积的受精B液6
(BO+3mg/mLBSA+8μl/ml肝素)制成精子悬浮液,光镜下细胞计数,使终浓度达到×10/ml。用精子悬浮液做受精小滴(100μl),每小滴放入15枚成熟培养后的卵母细胞;受精
6~7h后去除卵丘,将受精卵转入发育培养液;发育培养液采用SOF+6%BSA,每40μl发育培养液小滴放入15~20枚受精卵进行培养。
[0042] 实施例3
[0043] 对照试验组
[0044] 配制2组对照培养液,对应与实施例1的区别仅在于培养液中不含有维生素B12,其他的均与实施例1和2相同。
[0045] 实验数据如表1和表2所示。
[0046] 表1
[0047]