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食蟹猴在胚胎学研究中的应用

2018-01-15余子浩艾晓杰

科学与财富 2017年21期
关键词:食蟹胚胎学异种

余子浩 艾晓杰

摘要:食蟹猴生物学特性与人类相似,是研究胚胎发育的优质动物模型,用其建立的胚胎模型能较好地类比人胚胎发育的过程。食蟹猴胚胎学研究将对人类医学研究的进步起到重要的推动作用。

关键词:食蟹猴;胚胎学

食蟹猴(Macaca fascicularis)为灵长目猴科。其毛色黄、灰、褐不等,常栖息于有红树的沼泽地,主产于东南亚诸国。因其生物学特性与人类相似,是研究胚胎发育的优质实验动物模型。同时,食蟹猴体型较小,性情较温和,便于人类驯化和实验操作。

一、食蟹猴生殖细胞相关研究

精液保存是雄性食蟹猴胚胎学研究的首要难题之一。其精子冻融后活力和质量是与个体、冷冻保护液成分、降升温速度速度与精液冻前处理等因素密切相关,但目前在食蟹猴精液冷冻技术的研究很多还处于经验性试验阶段,对精液冷冻过程中的精子损伤机理、试验过程中外部环境变化对精子的影响、造成不同个体的冷冻敏感性及遗传因素对冷冻敏感性差异的机制等诸多方面尚不完全清楚。而利用计算机辅助精液分析技术对食蟹猴精子质量的检验,并了解其精液的生物学特性,可以为判定食蟹猴繁殖能力、鉴定精液品质提供重要的科研依据,对食蟹猴繁殖的生产实践有着重要的指导意义。

黎宗强、曾素先研究了几种保存液配方在不同温度下食蟹猴精子的存活时间及存活指数,得出TRIS液添加20%蛋黄是食蟹猴精液低温(0~5℃)保存液的最优配方。卢晟盛,李林等研究了不同甘油浓度和平衡时间对食蟹猴精液冷冻效果的影响,以建立和优化食蟹猴精液冷冻的程序,得出结论:在食蟹猴精液冷冻中,在改良TTE中加入3%~5%的甘油且平衡30min可以获得较好效果,精子冻后活率和复苏率达到了45%和62%。黎宗强使用了计算机辅助精液分析系统(CASA)对食蟹猴精液进行了分析,以揭示食蟹猴的精液生物学特性,该研究验证了CASA系统操作简便、快捷、直观、实用、数据可靠,较传统人工检测方法有良好的相关性和准确性。李学家,张秀娟等通过分别采集性成熟前不同年龄食蟹猴睾丸,制作石蜡染色切片,分析食蟹猴生精细胞的发育进程,并对食蟹猴精原干细胞进行初步鉴定。此研究详细阐述了性成熟前食蟹猴生精细胞随年龄增长的渐次性发育模式,并建立了性成熟前食蟹猴精原干细胞原位鉴定的一种新方法,为其精原干细胞的其他相关研究奠定了基础。

雌性食蟹猴具有与人相似的月经周期,且其食蟹猴胚胎发育与人类十分类似,且其生殖行为不受季节限制,食蟹猴胚胎还是研究药物发育毒性的理想模型。而食蟹猴胚胎胎仔发育毒性评价模型通常是在怀孕中的的器官形成期给药,并在怀孕终末解剖进行胎仔评价,在这期间对受孕猴进行血清激素水平的评价是评价受试物母体毒性的重要指标之

袁芳,李比海等通过研究食蟹猴妊娠早期生殖激素的变化,为进行食蟹猴胚胎.胎仔发育毒性试验提供数据支持。结果表明食蟹猴妊娠早期主要生殖激素随妊娠发展呈现动态变化,其中孕酮水平可作为早孕诊断的辅助参考。黎宗强通过用基础体温和基础体重法测定食蟹猴排卵期,为人工养殖食蟹猴提供一套有效的确诊雌性食蟹猴排卵期的方法。结果显示:雌性食蟹猴黄体期基础体温比排卵日的基础体温稍高:雌性食蟹猴排卵日体重上升明显。

二、食蟹猴胚胎细胞相关研究

异种核移植是建立治疗性克隆非人灵长类动物模型和核质互作关系研究动物模型的一种方法,可有效避免人类治疗性克隆研究中伦理、法律和临床上的试验限制。而食蟹猴胚胎干细胞的成功建系还能能为灵长类胚胎干细胞的研究提供成熟、稳定的细胞来源,对人类胚胎干细胞研究也具有重要的参考意义。同时,胚胎干细胞是一类来源于囊胚阶段内细胞团的全能细胞,具有体外高度增值和自我更新的能力,并可以被定向诱导分化成体内各种细胞类型。因此,食蟹猴胚胎干细胞具有巨大的医学应用价值与应用前景。

学者对食蟹猴猪异种核移植胚胎细胞的研究较多。梁明明,權利等通过探索食蟹猴一猪异种核移植胚胎的发育能力,为食蟹猴异种核移植胚胎干细胞的构建奠定基础。指出食蟹猴体细胞核能够在猪MII期去核卵母细胞胞质中发生核重塑,并发育到8一细胞阶段。许常龙,秦祖兴等通过探讨Roscovitine同期化供核细胞对食蟹猴一猪异种体细胞核移植胚胎体外发育的影响,为提高灵长类的核移植效率奠定基础。得出结论:Roscovitine可有效同期化食蟹猴耳成纤维细胞在G0/G1期,并最终提高食蟹猴一猪异种核移植重构胚胎的囊胚形成率。秦祖兴,黄高波等则验证了TSA处理可以提高食蟹猴-猪iSCNT胚胎早期发育能力。朱宛宛,吴迪等成功建立了食蟹猴胚胎干细胞系体外培养体系,并诱导其向早期神经细胞分化,为在体移植实验奠定了基础。

小结

综上所述,食蟹猴在胚胎研究领域是一种非常重要的实验动物,由于其在遗传学、解剖学和生理学上与人类高度相似性,极大地扩展了其在胚胎学研究中的应用范围。

然而,由于目前国内科研条件的制约,食蟹猴在胚胎学研究中的应用并不是十分广泛,相应的科研数据也欠全面。随着我国科学技术水平的不断提高,食蟹猴还能为人类医学基础研究、人类健康和疾病问题的研究和临床前研究提供理想的模型动物,食蟹猴更多动物模型的开发和应用也必将对人类医学研究的进步起到重要的推动作用。

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