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FGSC移植后代小鼠雌性生殖干细胞系生物学特性研究

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摘要

ABSTRACT

第一章 研究背景

1.1 卵子发生与卵泡发育

1.1.1 出生前卵子发生

1.1.2 卵泡发育

1.1.3 出生后的卵子发生与雌性生殖干细胞

1.1.4 生殖干细胞相关标志物

1.2 精子发生与精原干细胞

1.2.1 精原干细胞

1.2.2 精原干细胞的起源

1.2.3 精子发生

1.3 精原干细胞的移植

1.3.1 受体动物的准备

1.3.2 精原干细胞的移植方法

1.3.3 精原干细胞移植的应用前景

1.4 MicroRNA

1.4.1 microRNA 的生成和作用机制

1.4.2 microRNA 与生殖

1.4.3 microRNA 相关实验技术

第二章 实验材料与方法

2.1 实验仪器与试剂

2.2 实验动物

2.3 实验试剂的配制

2.3.1 细胞培养用试剂的配制

2.4 STO 细胞的培养

2.4.1 STO 细胞的传代

2.4.2 STO 细胞的换液

2.4.3 STO 细胞的冻存

2.4.4 STO 细胞饲养层的处理

2.5 雌性生殖干细胞(FGSC)的培养

2.5.1 FGSC 细胞的传代

2.5.2 FGSC 细胞的换液

2.5.3 FGSC 细胞的冻存

2.6 逆转录PCR(RT-RCR)

2.6.1 细胞总RNA 的提取

2.6.2 卵巢组织RNA 的提取

2.6.3 反转录(RT)

2.6.4 1%琼脂糖凝胶电泳

2.7 培养细胞的免疫荧光检测

2.8 TRAP 法检测培养细胞的端粒酶活性

2.9 雌性生殖干细胞的移植

2.10 小鼠卵巢组织学

2.10.1 小鼠卵巢组织石蜡包埋

2.10.2 小鼠卵巢组织化学

2.11 小鼠卵巢组织免疫荧光

2.12 PCR 筛选后代GFP 转基因小鼠

2.12.1 小鼠尾巴中提取基因组DNA

2.12.2 PCR 方法检测小鼠GFP 基因的表达

2.13 Southern blot 检测后代GFP 转基因小鼠

2.13.1 从小鼠尾提取基因组总DNA

2.13.2 基因组DNA 样品处理

2.13.3 琼脂糖凝胶电泳分离基因组酶切片段

2.13.4 毛细管法转膜印记与DNA 交联

2.13.5 探针制备与回收

2.13.6 用Gene Images~(TM) AlkPhos Direct~(TM) labelling and detection system 试剂盒标记探针

2.13.7 预杂交和杂交

2.13.8 封阻与洗膜

2.13.9 显色、曝光与显影

2.14 microRNA 差异表达谱的检测

第三章 实验结果

3.1 雌性生殖干细胞体外长期培养状态

3.2 雌性生殖干细胞相关标志物的检测

3.2.1 RT-PCR 检测Oct4 的表达

3.2.2 细胞免疫荧光检测Fragilis 的表达

3.2.3 RT-PCR 检测分化标志物的表达

3.2.4 TRAP 法检测端粒酶活性

3.3 雌性生殖干细胞的手术移植

3.3.1 受体母鼠卵巢组织学检测

3.3.2 受体母鼠卵巢组织GFP 免疫荧光检测

3.3.3 转基因后代的筛选

3.4 小鼠雌性生殖干细胞与卵巢microRNA 差异表达谱

第四章 结果讨论总结与展望

4.1 结果讨论

4.1.1 雌性生殖干细胞体外长期培养体系

4.1.2 雌性生殖干细胞的移植

4.1.3 雌性生殖干细胞与microRNA

4.2 总结

4.3 展望

参考文献

附录

附录Ⅰ实验仪器

附录Ⅱ材料与试剂

附录Ⅲ实验试剂的配制方法

致谢

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摘要

传统观点认为雌性哺乳动物在出生时卵母细胞池中存在一定数目的卵母细胞,出生后不会进行卵母细胞的更新。本课题组于2009年报道了从新生和成年小鼠卵巢中分离并建立了同时具有生殖细胞性和干细胞性,并且可以长期体外培养的细胞系。该细胞系具有正常的核型和高端粒酶活性。通过手术将该细胞系移植到经过药物处理的不孕母鼠卵巢内可以产生正常后代。这一雌性生殖干细胞系(female germline stem cells, FGSC)的建立和鉴定为打破生殖生物界的传统观点提供了有力依据。本课题组从FGSC移植后代的青春期小鼠中分离并建立了雌性生殖干细胞系,并已对该细胞系进行了初步的体外鉴定。在本研究中,我们对该细胞系进行进一步体外鉴定,并且通过手术移植在体内验证其功能,证实了这一细胞系具有雌性生殖干细胞的特征和功能,并且与来源于正常小鼠的雌性生殖干细胞无差异。我们通过微阵列技术发现这一雌性生殖干细胞系与卵巢microRNA表达谱存在差异,这些差异表达的microRNA已被证实参与干细胞的自我更新、卵母细胞的发育成熟以及DNA甲基化等重要生物学过程。我们的实验结果为今后研究雌性生殖干细胞的特征及调控机制提供了有力依据。

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