【小鼠大学问】手把手教你采集小鼠受精卵
小鼠受精卵(早期胚胎)采集在基因工程小鼠的制备和保种中都是非常重要的步骤。只有采集到足够数量和质量的受精卵,才能更有效地进行显微注射、胚胎移植或冻存复苏,保证获得高质量的子代小鼠。
那么受精卵到底是怎么采集的呢?今天我们就来介绍一下1细胞期与2细胞期胚胎的收集方法。
哺乳动物的受精过程发生在输卵管内,小鼠胚胎进入子宫着床时间大约为4天左右。因此,需要在配种后或受精后的适当时间从超排供体收集不同时期的胚胎。
小鼠受精后4.5天内早期胚胎发育的过程:
人、小鼠、大鼠胚胎发育阶段对应时间点:
受精卵获得的方法分自然排卵、激素诱发排卵和体外受精三种方法。我们今天介绍的是诱发排卵(超排)后采集受精卵的方法。
诱发排卵(超排)后采集受精卵的方法
雌鼠超排与合笼
超排
不同背景的小鼠超排周龄都是不同的,剂量也是不同的。那以常用的C57小鼠为例,超排周龄为3-4周龄。当达到超排周龄后,向雌小鼠腹腔内注射5个国际单位(IU)的孕马血清促性腺激素(PMSG),然后约46-48h后再注射5 IU的人绒毛膜促性腺激素(hCG),12h后即可诱发排卵。
合笼
1) 雌小鼠给予hCG后与成熟雄性小鼠进行合笼。雄鼠交配一般是在夜晚发生,交配过程中建议不换笼,交配过的雄小鼠,间隔一周后才进行下次交配。
2) 交配后过夜易见小鼠的阴道栓。
1-cell期胚胎采集
输卵管切开
1) 通过断颈快速处死见栓0.5天的小鼠。
2) 将小鼠背部靠尾部剃毛并用70%的乙醇彻底涂搽手术部位。
3) 用眼科镊捏紧正中线皮肤,用外科剪剪出一个横切口,钝性分离皮肤与肌肉,充分暴露背侧腰部肌肉。
4) 卵巢位于脊柱两侧隐约可见的白色脂肪团的下方,用眼科镊拎起脂肪团上腹膜,眼科剪在此处开一小口,用镊子夹住脂肪垫,轻轻地将子宫、输卵管、卵巢拉出体腔。
5) 用眼科镊将输卵管、卵巢和脂肪团拉伸,用眼科剪在输卵管和卵巢之间剪开,重新定位眼科镊的位置,然后在靠近输卵管的子宫部剪开,将断离的输卵管放入预先准备好的小玻璃皿中的 M2 液滴中。对另一侧输卵管重复上面操作。
离体输卵管内受精卵的收集与处理
1) 用眼科镊撕开输卵管膨大的壶腹部,即看到包绕受精卵的丘细胞团。游离的受精卵慢慢流出,也可以用镊子轻轻挤压输卵管将受精卵推出裂口。
2) 全部卵群取出后,将其转移到一个约 200ul 的液滴中,加入 10-15ul 的 500U/ml 透明质酸酶(hyaluronidase)消化颗粒细胞,约30秒-1分钟,必要时用毛细管吹打卵群数次。如颗粒细胞全部脱落,则开始清洗步骤;如仍有部分未脱落则再等待数十秒直到全部脱落。
3) 洗涤:用玻璃细管(直径约120um-250um,即大于一个受精卵的直径而小于二个受精卵的直径)把受精卵在新的 M2 液滴中转移五次,洗去颗粒细胞、残渣及透明质酸酶,将洗好的受精卵转移到覆盖有矿物油(可防止污染同时防止培养基水分蒸发影响pH)的 M16 液滴(在 5%CO2、37℃培养箱中平衡过夜,保证正确 pH 值)中,再放入 5%CO2、37℃培养箱中备用。
2-cell期胚胎采集的时间
与1-cell期胚胎的采集不同之处在于:
1) 使用见栓1.5天的供体雌鼠。
2) 将断离的输卵管放入预先准备好的小玻璃皿中的 M2 液滴中后,使用吸有 M2 的注射器配钝口的4#针头,插入输卵管,仅冲洗输卵管部分,收集胚胎。并将胚胎洗涤干净,洗去血细胞及残渣等,将洗好的胚胎转移到覆盖有矿物油的 M16 液滴中,再放入 5%CO2、37℃ 培养箱备用。
M2 和 M16培养基
M2与M16都是化学成份明确的培养基(chemically defined medium;CDM)。CDM含胚胎需要、能维持和胚胎生长发育,分裂繁殖的化学成分:多种盐离子、能量物质、生长因子、动物白蛋白或含蛋白等大分子的各种动物血清。
标准的M16在上世纪70年代初定型,现已商业化,是世界各地实验室仍常用于小鼠胚胎实验的一种CDM。M2是在M16基础上添加了HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)。利用HEPES可适当延长培养基和其中培养物在自然环境下(二氧化碳培养箱外)的使用时间。因其可较长时间维持一定的pH平衡,便于自然环境下操作应用。M2更适于小鼠等动物在采集卵母细胞,或胚胎在相对较长时间的体外操作等环节应用。
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