| 单词 | 胚胎性别鉴别 |
| 释义 | 【胚胎性别鉴别】 拼译：sexing embryos 鉴别哺乳动物(包括人类和家畜)着床前的胚胎性别，以达到控制性别的目的。 早在公元前，人们就对人类生男育女和动物的雌雄之分有着种种说法，虽然许多认识缺乏科学根据，甚至是荒谬的，但说明从那时起，人们对性别控制已十分关注。因为性别一旦能被控制，不仅对人类医学具有重大意义，在动物方面它将意味着畜牧业生产的经济效益得到极大的提高。所以，人们逐步在此领域中投入相当多的力量进行研究。性别控制最理想的方法应是在受精前将含有X或Y染色体的精子分离开，用前者授精将得到雌性后代，用后者授精则得雄性后代。从目前研究情况来看，使用简单的方法将X和Y精子完全分离极其困难，尚无理想而可靠的方法。为此，对胚胎性别鉴别技术的研究意义更加突出，目前许多人认为通过超排胚移(MOET)和性别选择相结合是加速畜群改良的极佳方法。进行胚胎性别鉴别技术的研究，需先搞清决定性别的关键机制。1959年，该研究进入一个划时代的时期。韦尔肖恩斯(W．J．Welshons)等和雅各布斯(P．A．Jocobs)等分别对小鼠和人首次发现了雄性的决定因子是Y染色体。到1966年，雅各布斯等进一步明确了雄性决定因子是Y染色体短臂所决定的。以后通过近20年的研究，到1990年，帕尔默(M．S．palmer)确定此因子是在Y染色体短臂上的1A1区中的60Kb区，后又进一步缩小到35Kb区的范围。最后在1990年，科普曼(P．Koopman)等在该区发现了一个单拷贝基因，这个基因是一个由250bp左右、编码为80个氨基酸的高度保守和特异性的基因，这是性别决定研究上的重大突破。该基因后称为SRY，并被认为这就是决定雄性的因子－睾丸决定因子，在人简称为TDF，在小鼠则以Tdy表示。既然认为SRY是睾丸决定基因，那么当胚胎性分化时它应该得到表达对此格布贝(J．Gubbay)等在1990年于小鼠上进行了验证。1991年10月，英国杰里米彻法斯(Jeremy cherfos)等报道了他们向正常携带一对X染色体的雌性小鼠胚胎内注入Y染色体DNA上带有Sry基因的小片段，结果这些雌性胚胎就发育为具有睾丸和雄性行为的雄性小鼠。因此，科学家们确信他们已找到在哺乳动物发育过程中使雌性转变为雄性的关键基因－Sry基因，也就是TDF。此项成果被评为英国40年来遗传学研究上的最大突破性科学成果之一，从而结束了近30年对性别决定基因的探索。在以上性别决定的研究过程中，瓦赫特尔(S．S．Wachtel)等于1975年曾提出关于雄性组织相容性抗原H-Y是主要的睾丸引物的假设。但经过大量的实验证明，H-Y抗原和性别决定无关。1984年，麦克拉伦(A．Mclaren)等人否定了这一假设。关于胚胎鉴别技术的研究，大致历经了如下几个阶段：最早时期是采用细胞学的方法：在人们发现性别是由Y染色体决定后，便设想通过细胞染色体核型来鉴别，当细胞核型中存在Y染色体则可证明该胚胎性别为雄性。但进行胚胎细胞染色体的鉴定尚需通过细胞培养和在细胞分裂中期才能观察到，并且需要有相当数量的细胞。因此此法尚缺乏真正的使用价值。第2阶段为免疫学的方法：主要是测定被认为雄性Y染色体特异的组织相容性抗原H-Y基因，后因发现H-Y抗原的表达并不是睾丸决定因子所必需的，一些雌性也具有H-Y抗原，而某些雄性却缺少H-Y抗原。尽管许多研究者报告采用H-Y抗原来检测胚胎性别也具有一定的鉴别率，但它作为睾丸决定因子作用来讲是不特异的，用它来进行胚胎性别鉴别尚缺乏充足的科学依据。第3阶段是在20世纪80年代中期采用DNA分子杂交的方法，即Southern杂交：先从Y染色体上分离出与决定性别相关的特异DNA片段作为探针，用同位素标记后对检测的胚胎再进行杂交。美国、法国、澳大利亚均曾在生产上应用此法。但这一方法对胚胎性别的鉴别仍存在不够灵敏的问题，因为每一个胚胎能够提供用于鉴别的细胞数量是有限的，采用该方法有一定难度；同时要用很高的和较强的同位素在一定时间内才能进行，在实际应用上也受到很大限制。1984年中期，分子生物学研究中发展起一种扩增DNA基因的最新方法－聚合酶链反应(PCR)。用此方法可以扩增Y染色体上的特异DNA片段，于是解决了Southern杂交不灵敏的问题。它用少量的DNA分子便能对胚胎的性别进行鉴别检测。1991年，芬兰普拉(T．peure)等报道了采用该法鉴别牛胚胎，但所扩增的Y染色体DNA片断不是专一代表性别的DNA片段，因这一片段在哺乳动物中存在一定的交互率，因此使鉴别率受到一定影响。1991年7月，中国曾溢滔等首次报道了使用PCR技术扩增牛SRY序列进行奶牛胚胎性别的鉴别。先将牛的SRY序列用直接测序的方法测定出来，在此基础上根据牛的特异SRY序列设计出两对寡核苷酸引物(primer)A、B(208bp)和C、D(127bp)。C、D序列是在A、B序列当中比它更小的另一段较短的引物。这两对引物对牛Y染色体上的SRY序列都是特异的，而对其它动物(包括人类)不特异。采用C、D引物的特点是可使PCR技术达到超微量化，即取0．05Ng序列便可进行扩增，这样只需要有1～2个细胞的DNA便可很特异地进行扩增，扩增时系采用二次扩增，是在A、B引物反应到20周期时，从中取出1／25反应液作为二次扩增的样板DNA加入C、D引物共扩增35个周期，在此基础上经凝胶电泳和染色后便可进行牛胚胎的性别鉴别，通过胚胎移植后的验证，其鉴别率达到100%。胚胎性别鉴别技术中还存在取样方法的问题。若采用不损伤胚胎的鉴别方法，如免疫学的方法，虽然会对胚胎移植妊娠率有保证，但其鉴别率不够准确；如采用由胚胎上取样的方法，会对胚胎造成一定损伤，而使胚胎移植妊娠率受到一定影响。关于由胚胎上取样，目前有两种方法：一是用特制的玻璃切割针或切割刀片，切割少量胚样进行性别鉴别；另一方法是用一特制的玻璃吸管插入胚胎中吸出少量细胞进行鉴别。从移植效果来看，后者不如前者。性别鉴别后的胚胎与胚胎冷冻技术相结合实验虽然已获成功，但移植妊娠率尚低，有待进一步研究和提高。不少专家认为，胚胎性别鉴别与核移植以及其它生物技术相结合，将具有更大的实用价值和意义。【参考文献】：1 Welshmos W J，et al．Proc．Natl．USA：Acad．Sci 1959，45：560～5662 Jocobs P A，et al．Nature．1959，183：302～303．3 Wachtel SS，et al．Nature．1975，254：270～272．4 Maclaren A．Nature．1990，346：216～217．5 Gubbay J，et al．Nature．1990，346：245～250．6 Sinclair A h，et al．Nature．1990，346：240～244．7 Jeremy Cherfas．Science．1991，252：782．8 Peura T，et al．Theriogentation．1991，35：547～555．9 曾溢滔，胡明信，等．中国科学，1993(B辑)；23(4，：371～376．(北京农业学院吴学清教授撰；胡明信审) |
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