一种牛孤雌单倍体干细胞及其获取方法与培养液

    专利查询2026-07-14  43


    本发明涉及生物,尤其涉及一种牛孤雌单倍体干细胞及其获取方法与培养液。


    背景技术:

    1、在有性生殖过程中,精卵结合形成受精卵,胚胎在双亲的遗传物质调控下发育成一个完整的个体,即哺乳动物都是二倍体。通过受精卵可以获得胚胎干细胞(embryonicstem cell,escs),escs具有可自我更新、多向分化以及在体外无限增殖的特性,在医学和生物学研究上起到重要作用。

    2、卵母细胞在没有精子参与的情况下,通过化学激活或者是电激活可以发育到囊胚,从囊胚中可获得孤雌单倍体干细胞(parthenogenetic haploid embryonic stemcells,pg-haescs),仅含一套染色体。这些pg-haescs与escs有很多相似特性,是一种未分化的多能干细胞,并且因其产生纯合基因型的优势,已经应用于哺乳动物细胞层面的基因筛选。目前在人、猴、小鼠等动物上均已获得pg-haescs,并且也有了一定水平的研究,但在大型家畜上如牛,pg-haescs细胞系的建立仍属空白。

    3、因此,现有技术还有待于改进和发展。


    技术实现思路

    1、鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种牛pg-haescs及其获取方法与培养液,旨在解决现有牛pg-haescs细胞系的建立仍属空白的问题。

    2、本发明的技术方案如下:

    3、本发明的第一方面,提供一种适用于牛pg-haescs生长的培养液,其中,所述培养液包括基础培养液和facx培养液,所述基础培养液为mtesr1基础培养液(购于stemcell,85850),所述facx培养液包括成纤维细胞生长因子 2(fgf2)、激活素 a (activin a)、chir99021(cas号:252917-06-9)和xav939(cas号:284028-89-3),

    4、所述培养液通过以下方法制备得到:向每500 ml mtesr1基础培养液中添加10-20ng/ml fgf2,1.5-2.5 μm activin a,3-5 μm chir99021,1.5-3 μm xav939。

    5、本发明的第二方面,提供一种牛pg-haescs的获取方法,其中,包括:

    6、步骤1、将从牛卵巢中得到的卵母细胞进行体外成熟;

    7、步骤2、挑取成熟卵母细胞进行孤雌激活,得到孤雌胚胎;

    8、步骤3、将所述孤雌胚胎进行体外培养,得到孤雌囊胚;

    9、步骤4、将所述孤雌囊胚在本发明所述的适用于牛pg-haescs生长的培养液中培养,得到牛pg-haescs。

    10、可选地,所述步骤1具体包括:将从牛卵巢中得到的卵母细胞在体外成熟液中培养20-22 h,利用透明质酸酶脱除卵丘颗粒细胞,挑选排出第一极体的成熟卵母细胞。

    11、可选地,所述步骤2具体包括:通过离子霉素激活成熟卵母细胞,得到孤雌胚胎。

    12、可选地,所述步骤2具体包括:将挑取出的成熟卵母细胞置于5-10 μmol/l的离子霉素(ionomycin,i)中处理10 min后,放入10-20 μg/ml放线菌铜(cycloheximide,chx),在38.5°c、5%co2饱和湿度条件下培养4-6 h,得到孤雌胚胎。

    13、可选地,所述步骤3具体包括:将所述孤雌胚胎在体外g1培养液(购于vitrolife,是一种含有透明质酸的碳酸氢盐缓冲培养基)中培养72 h,然后转移到g2培养液(购于vitrolife,为胚胎提供多种氨基酸和透明质酸,以优化囊胚发育)中,在38.5°c、5%co2饱和湿度条件下培养7.5 d至囊胚,得到孤雌囊胚。

    14、可选地,所述步骤4具体包括:将所述孤雌囊胚在本发明所述的适用于牛pg-haescs生长的培养液中培养,通过流式细胞仪分选出牛pg-haescs。

    15、可选地,所述步骤4具体包括:将所述孤雌囊胚在本发明所述的适用于牛pg-haescs生长的培养液中培养;通过赫斯特荧光染料33342(hoechst 33342)对培养得到的干细胞进行染色;然后对细胞过筛,去除粘连细胞,再利用流式细胞仪分选出牛pg-haescs。

    16、本发明的第三方面,提供一种牛pg-haescs,其中,采用本发明所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法获取得到。

    17、有益效果:本发明提供了一种适用于牛pg-haescs生长的培养液,获得了牛孤雌单倍体干细胞,建立了牛孤雌单倍体干细胞细胞系。本发明所述牛孤雌单倍体干细胞的整个基因组来源于卵母细胞,具有干细胞的自我复制能力与多能性,得到的细胞系为单倍体细胞系,可用于细胞层面的基因筛选。



    技术特征:

    1.一种适用于牛孤雌单倍体干细胞生长的培养液,其特征在于,所述培养液包括基础培养液和facx培养液,所述基础培养液为mtesr1基础培养液,所述facx培养液包括fgf2、activin a、chir99021和xav939,

    2.一种牛孤雌单倍体干细胞的获取方法,其特征在于,包括:

    3.根据权利要求2所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:将从牛卵巢中得到的卵母细胞在体外成熟液中培养20-22 h,利用透明质酸酶脱除卵丘颗粒细胞,挑选排出第一极体的成熟卵母细胞。

    4.根据权利要求2所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:通过离子霉素激活成熟卵母细胞,得到孤雌胚胎。

    5.根据权利要求4所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:将挑取出的成熟卵母细胞置于5-10 μmol/l的离子霉素中处理10 min后,放入10-20 μg/ml放线菌铜,在38.5°c、5%co2饱和湿度条件下培养4-6 h,得到孤雌胚胎。

    6.根据权利要求2所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:将所述孤雌胚胎在体外g1培养液中培养72 h,然后转移到g2培养液中,在38.5°c、5%co2饱和湿度条件下培养7.5 d至囊胚,得到孤雌囊胚。

    7.根据权利要求2所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:将所述孤雌囊胚在权利要求1所述的适用于牛孤雌单倍体干细胞生长的培养液中培养;通过hoechst 33342对培养得到的干细胞进行染色;然后对细胞过筛,去除粘连细胞,再利用流式细胞仪分选出牛孤雌单倍体干细胞。

    8.一种牛孤雌单倍体干细胞,其特征在于,采用权利要求2-7任一项所述的牛孤雌单倍体干细胞的获取方法获取得到。


    技术总结
    本发明涉及生物技术领域,尤其涉及一种牛孤雌单倍体干细胞及其获取方法与培养液。对成熟的牛卵母细胞进行孤雌激活得到孤雌胚胎,将孤雌胚胎在体外培养液中培养至囊胚,将孤雌囊胚放入培养液中培养,获得牛孤雌单倍体干细胞;其中培养液通过以下方法获得:向每500 mL mTeSR1基础培养液中添加10‑20 ng/mL FGF2,1.5‑2.5μM Activin A,3‑5μM CHIR99021,1.5‑3μM XAV939。本发明提供了一种牛孤雌单倍体干细胞培养液,获得了牛孤雌单倍体干细胞,其基因组来源于卵母细胞,具有自我复制能力与多能性,还可应用于纺锤体复合物置换,解决屠宰场来源的卵母细胞遗传信息不明确的问题,获得遗传信息明确的重构卵母细胞,为牛的生物育种提供新途径。

    技术研发人员:杨磊,狄安琪,李光鹏,宋丽爽,刘雪霏,白春玲,苏广华
    受保护的技术使用者:内蒙古大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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