发信人: royluo ( 罗马情结), 信区: Biology
标 题: 生命之初---CSH小鼠分子胚胎课侧记（五）
发信站: BBS 未名空间站 (Sat Jul 8 02:58:55 2006), 转信


　本文献给YL

（五）shock and awe

上一节里，我提到了六月七号第一天所涉及的动物实验基本功。有网友可能因此觉得
这个课教的东西很简单。要这么想就大错特错了，这个课程的特点是前难后易，第一天的
实验就很麻烦。一下午实验下来，我好像脱了一层皮，整个感受可以用shock and awe来
形容。想到还要这样再熬２０天，我就直哆嗦。当时甚至有了要求退钱走人的想法。当然
了，我最后还是坚持住了，十天之后重温第一天实验的时候，突然觉得其实一点也不难。
当然这是后话了。

　为了让大家理解第一天实验的重要性，我先简单介绍一下小鼠的着床前胚胎发育（pre
-implantation embryo development）。雌鼠和雄鼠交配之后，从卵巢排出的卵子在输卵
管壶腹部（ampula）受精。大概在1.5dpc（days post coitum，交配后天数）的时候，受
精卵开始分裂成双细胞胚胎，并在一天左右的时间里分裂成八细胞胚胎。在这个分裂过程
里面，细胞虽然进行分裂，但是并没有生长，所以整个胚胎的体积没有太大变化。从八细
胞胚胎开始，分裂的细胞开始表达一些细胞粘连分子，以至于所有细胞团缩在一起，形成
一个桑葚般的结构，叫作桑葚胚（morula）。这个时候大概是2.5dpc。桑葚胚继续发育，
在3.5dpc的时候演化成囊胚（blastocyst），并从输卵管进入到子宫。囊胚是一个三分之
一满的球形结构。表面细胞组成所谓的滋养外胚层（trophectoderm），最后会发育成胎
盘（placenta）的一部分；内部的细胞则称为内细胞群（inner cell mass），最终会发
育成胎儿。到了4.5dpc 的时候，囊胚从包被其表面的蛋白质壳状结构透明带(zona
pellucida)中孵化出来，然后与子宫内膜相互接触，引发子宫形成一种海绵状细胞组织包
裹整个胚胎。这层组织称为蜕膜（deciduum）。至此，胚胎被完全固定在子宫里面，直到
发育完全。这个固定在子宫的过程被称为着床（implantation）。

着床前胚胎（pre-implantation embryo）有几个特点很有意思：第一，从上面的介绍
可以知道，这个阶段的胚胎很容易从怀孕雌鼠取出来。只需要冲洗输卵管或者子宫就行了
；第二，这个阶段的胚胎容易进行体外培养。只要一般的细胞培养条件就可以了。相比之
下着床后胚胎（post-implantation embryo）的体外培养就要麻烦得多；第三，也是最重
要的一个特点，就是如果把着床前胚胎（pre-implantation embryo）放到怀孕或者假孕
的雌鼠输卵管或者子宫里面，这些胚胎可以继续发育成熟。

正因为以上三个特点，我们可以通过改变着床前胚胎基因结构的办法来获得转基因小
鼠和基因敲除小鼠。以基因敲除老鼠为例，就是首先从怀孕小鼠子宫里面获得囊胚（
blastocyst），然后把目的基因一个拷贝被敲除的胚胎干细胞（embryonic stem cells）
显微注射到囊胚里面，并且把囊胚放到假孕的小鼠子宫里面发育成所谓的嵌合体小鼠（
chimera）。之所以叫嵌合体，是因为这种小鼠身体各器官组织有一部分细胞由原有囊胚
发育而成，另一部分则由注射入囊胚的基因敲除胚胎干细胞发育而成。如果运气好的话，
一部分性腺细胞也是由注射入囊胚的基因敲除胚胎干细胞发育而成，从而产生基因敲除的
卵子或者精子。这种现象就是所谓的性腺遗传（germ line transmission）。把这种嵌合
体进行近一步交配的话，就可以最终获得基因敲除老鼠。我们六月七号第一个主要实验是
子宫冲洗（uterine flushing），目的在于从怀孕雌鼠（3.5dpc）子宫里面分离囊胚（
blastocyst）；第二个实验是胚胎子宫转移，目的是练习把囊胚放到假孕的老鼠（2.5dpc
）子宫里面让其继续发育。上面刚刚提到，这两个实验是做基因敲除老鼠的两个关键步骤
。虽然一般都是由transgenic mouse facility来做，但是如果做大量的基因敲除的话，
还是自己会做比较方便，快速以及省钱。



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