| 单词 | 胚胎移植的研究 |
| 释义 | 【胚胎移植的研究】 哺乳动物卵子是行体内受精、体内发育的。将受精卵或早期胚胎从一头供体母畜的输卵管或子宫内取出来，然后移植到另一头或几头受体母畜的相应部位，使之发育产仔，这种新技术称受精卵移植或胚胎移植，也叫“借腹怀胎”。胚胎移植可以提高良种母畜的繁殖率，加快育种工作的进行。胚胎移植的基本环节包括胚胎的采集、鉴别、保存和移植。为使这项技术更富有实用价值，其范围还包括供体母畜的超数排卵和受体母畜的同期发情等内容。 1890年，Heape氏首次对家兔进行受精卵移植试验获得成功。及至30～40年代，各国学者又对绵羊、小鼠、山羊、猪、牛等进行试验取得成功，揭示了胚胎移植应用的远景。20世纪60年代以前，胚胎移植仅作为生物学的研究方向和手段开展工作，同时由于当时技术条件的限制，也难应用于生产，诸如牛、羊、马等单胎动物，只能在其一个发情期内采到1个卵用于移植，而且还停留于手术法操作阶段，显然达不到预期目的。60年代以来，生物学家与畜牧工作者日益认识到胚胎移植在家畜繁殖和育种工作中的重大意义，开展了大量卓有成效的研究工作，开创了人工超数排卵和同期发情技术，非手术法胚胎采集和移植也取得进展。这些配套技术的应用与完善，使胚胎移植具有很大的潜力和实用价值。人们设想，胚胎能像精液一样长期保存起来，建立动物基因库，保存品种资源，可供随时取用，这一目的早已实现。为了挖掘母畜生殖潜力，扩大卵源，利用屠宰的老残畜或幼年母畜的卵巢卵母细胞进行体外培养和受精，都已取得成功。值得注意的是近年来显微外科技术的进展，又在同卵双胎或多胎、核移植、胚胎细胞融合方面取得成功，使胚胎移植的研究又进一步深入发展。近来，还开展了野生动物的胚胎移植研究，取得成功的有猕猴、狒狒、斑马和白尾鹿等。当前，胚胎移植的研究已经走出实验室而应用于畜牧业。英国、加拿大、澳大利亚、美国等国成立了胚胎移植的商业性机构，从事国际间的家畜引种与改良。1975年，在美国丹佛市召开了第1届国际胚胎移植学会成立大会，确定今后每年召开1次年会，这标志着胚胎移植科学的发展已进入一个新阶段。胚胎移植要求由良种母畜提供遗传性良好的胚胎；足够的胚胎是保证和提高胚胎移植效果的基本条件。用于移植的胚胎，一部分靠母畜自然排卵和人工排卵，而获得大量胚胎则主要靠人工超数排卵。超数排卵可以诱发母畜卵巢中那些行将闭锁的大量卵泡成熟并排放，从而可以从一头母畜一个发情期获得比自然排卵高出好多倍的能正常发育的受精卵，超数排卵技术已经成为胚胎移植的前提和必不可少的程序。超数排卵是在母畜发情周期的黄体期向滤泡期过渡时注射促性腺激素，因为这时可出现天然的黄体溶解过程。据Laster(1972)报导，绵羊的FSH在牛体内的半衰期约5h，这就需要少量、多次、连续注射以维持其生物性水平才有效，后来改用半衰期较长的PMSG，只需注射一次，应用十分方便。排卵是在诱发发情早期注射HCG或LH促使排卵。70年代中期，超数排卵技术得到更新和发展，主要配合应用有溶黄体作用的前列腺素(PG)及其类似物，使超数排卵时间与卵巢机能转变更吻合，从而更能准确地控制排卵。丰产能否丰收，取决于胚胎的采集技术。有效地回收胚胎，是保证胚胎移植和研究成功的重要环节。安全的采集操作，不造成母畜生殖系统的损伤，保证供体的再利用，这是生产实践所要求的。采集胚胎的传统方式是外科手术法，这种方法虽采卵简便、准确、采卵率高，但不安全，供体不能反复利用。40年代末，开始了非手术采卵的研究，直到70年代才取得较大进展，尤以Sugie(1972)创立牛的非手术采卵法以来，采卵工具已日臻完善，效果明显提高，大有完全取代手术法之势。此技术，在牛、马等大家畜的胚胎采集上广为应用。采集到的卵胚，并非都能用于移植，因此必须对其形态、受精和发育等状况进行鉴别检查。评定卵胚定量的常规方法是形态学法，但其鉴别卵胚的质量很大程度上决定于实践经验，所以难免主观片面，对卵胚的死活难以作出准确的判别评定。80年代，虽有活体染色法、生化法、生物物理法的介绍和报导，但仍处于探索阶段。评定卵胚活力的最好方法是体外培养或异种动物体内培养，但是由于培养程序繁琐，为时过长，难以在生产实践中推广应用，迄今尚无快速有效的鉴别方法。胚胎移植方法和胚胎采集方法一样，也有手术法和非手术法，但与采集相比，移植的操作比较简易。手术法移植存在对受体母畜有一定的损伤和对生殖管道引起刺激等缺点。早在40年代以前，就开始非手术胚胎移植的研究，直到1964年首次获得成功；非手术法移植一般在牛、马大家畜上应用，但是由于在操作过程中胚胎易于挂失等原因，所以非手术移植胚胎的妊娠率一般要低于手术法。近年来采用凯苏输精器移植胚胎，提高了受体母畜的妊娠率。胚胎移植能否成功的关键条件之一是供体和受体发情的同期化。Rowson等(1972)指出，供体、受体母牛准确的发情同期化可获较高的妊娠率，而当同步差为±1d时则妊娠率明显下降。此后多数学者的试验结果也证明了供体、受体发情同期化的妊娠率高。同期发情是70年代随着畜牧业的现代化和集约化发展起来的新技术，现已日益成熟且步入实用阶段。胚胎的冷冻保存，不仅有重大的生物学意义，而且对胚胎移植的应用前景至关重要。胚胎保存若与超数排卵技术密切配合，可以不受时空的限制进行胚胎移植，从而保证受体的质量，也会提高妊娠率。胚胎保存的其它重要意义是便于远距离运输，实现国际间优良畜种的交换，建立动物胚胎基因库，将珍稀濒危的或有价值的动物品种资源妥善保存起来。保存胚胎比保存精子的难度大得多，但各国学者对它仍然发生浓厚的兴趣并寄予极大的希望。胚胎保存的关键之一是如何选择能维持胚胎正常渗透压和生活力的保存液。60年代末，胚胎还只能常规地保存在血清、生理盐液或滤泡液中，及至70年代，选用改良的杜氏磷酸盐缓冲液低温保存各种动物胚胎，效果较好。60～70年代，曾广泛进行小鼠、兔、牛、羊、猪的胚胎在发育温度(37℃)、常温(18～20℃)或低温(0～10℃)下的短期保存试验。也有开展异种活体保存的，例如利用结扎的兔输卵管长途运输羊、马、猪的胚胎而后移植成功。直至1972年，Whittingham首先利用液氮超低温(－196℃)保存小鼠胚胎获得存活。此后，英国剑桥大学动物研究站进行家畜胚胎的长期保存试验，Wilnut和Rowson等(1973)最早突破了牛胚超低温保存，顺利生下两头牛犊。目前，冷冻保存技术已广泛用于哺乳动物的胚胎保存。从实用与经济效益角度考虑，胚胎移植尚有某些不足之处，难以实现操作程序的规范化和标准化，从而不能达到比较稳定的妊娠率；超数排卵技术还不能广泛地应用；缺少一种简易快速的非手术采卵方法。此外，冻胚能否像冻精那样作长期保存目前尚难预料。胚胎移植是生物工程学的年轻分支，具有巨大的潜力与远景；展望未来，其发展趋势是研究将日益深入，范围会愈趋广泛，技术则精益求精。需要进一步研究的课题有：提高冻胚移植的成活率；卵母细胞体外成熟和受精；同卵双胎或多胎；胚胎的性别鉴别；动物的无性生殖；胚胎细胞融合；不孕母畜的生殖以及人造子宫等。【参考文献】：1 Heape W．Proc．Roy．Soc．B．1890，48：4572 Austin C R J．Endocrinol．1949，6：63～703 Hafez E S E，et al．J．Reprod．Ferl．1963，5：359～3734 Sugie T．J．Reprod．Fert．1965，10(2)：197～2015 Rowson L E A，et al．J．Reprod．Fert．1966，11：207～2126 Whittingham D G．Nature．1971，233：125～1267 Williams T S，et al．Theriogenology．1982，17：1148 Allen W R，et al．J．Reprod．Fert．1984，71：607～6139 张涌，等．中国农业科学，1991，24(5)：1～6(西北大学马玉斌教授撰) |
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