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荧光原位杂交技术检测人类精子染色体非整倍体
人类配子染色体非整倍体是导致胚胎早期流产、胎儿畸形、幼儿智力低下及肿瘤等染色体疾病的主要原因之一,而非整倍体的产生则是因为生殖细胞减数分裂过程中的染色体不分离.因此,直接对成熟的生殖细胞进行染色体分析对阐明非整倍体产生的机制和各种影响因素的作用并制订相应的预防措施均具有重要意义.
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卵母细胞成熟障碍研究进展
卵母细胞成熟经历恢复减数分裂、生殖泡消失、排出极体等一系列复杂的生理变化与分子调节等过程,方能获得受精并发育成新个体的潜能.当卵母细胞因各种原因导致上述成熟过程发生异常时,卵母细胞无法成熟,无法完成受精过程,从而导致不孕.随着二代测序技术的广泛应用,围绕人卵发育成熟障碍的遗传病因学研究取得突破,先后发现多个与卵母细胞成熟障碍相关的致病基因,其研究方法与思路有助于推动人卵母细胞成熟障碍的遗传与分子机制研究的进一步深入.
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纺锤体检验点的信号通路及其作用
姐妹染色单体的过早分离能导致遗传物质的丢失或增加,并导致出生缺陷,例如唐氏综合征,甚至形成癌.纺锤体检验点蛋白广泛存在于从低等到高等生物细胞中,其通过抑制后期促进复合物或cyclosome(APC/C)的泛素连接酶活性,避免早熟的染色体分离,从而保证遗传物质的正确分离.现根据我们研究和相关文献对这方面的研究情况综述如下.
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Turner综合征
Turner综合征(TS),即先天性卵巢发育不全症,是女性性腺发育不全的一个类型.该病于1959年被证实系因染色体畸变引起,患者核型缺少一条X染色体,多数源于父体初级精母细胞在减数分裂过程中或母体生殖细胞在第二次减数分裂中发生性染色体"不分裂",使一个带X染色体的卵子与一个无染色体的精子或一个带X染色体的精子与一个无染色体的卵子结合形成不正常的受精卵.
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TRIP13在多种恶性肿瘤中作用的研究进展
甲状腺激素受体因子13(TRIP13)位于5号染色体短臂1区5带,从基因类型上看TRIP13属于蛋白编码基因,能编码与甲状腺激素受体相互作用的蛋白质.越来越多研究证实,TRIP13基因在结直肠癌、头颈部恶性肿瘤、多发性骨髓瘤、慢性淋巴细胞白血病、肺腺癌等恶性肿瘤组织中异常高表达,可能与恶性肿瘤的发生、发展有关.目前认为,TRIP13主要通过以下机制发挥生物学功能:诱导细胞G2-M转变和上皮-间质转化调控细胞分裂;降低非同源性末端接合修复效率;与MAD2结合引起有丝分裂检查点复合体失活,导致染色体错误分离;抑制RAD51 BRCA1/2介导的同源重组,加快肿瘤进展.
关键词: 恶性肿瘤 甲状腺激素受体因子13 减数分裂 上皮-间质转化 -
支持细胞信号通路在精子发生减数分裂调节中的作用
减数分裂是精子发生中的重要环节,它保证了遗传信息的稳定性.减数分裂全程都是在支持细胞近腔小室中完成,除了生精细胞自身基因调节外,主要受到支持细胞分泌因子的调节.支持细胞是生精小管中唯一的体细胞,直接与精原细胞相互作用,通过分泌旁分泌因子调节精母细胞减数分裂.近年大量研究证实,卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone, FSH)、视黄酸(retinoic acid, RA)、雄激素在减数分裂中起到重要作用,文章综述这些物质如何通过支持细胞的中介进而调节减数分裂,为后续研究支持细胞在精母细胞减数分裂中的作用提供思路和启发.
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人类肿瘤与着丝粒蛋白F关系研究进展
动粒(kinetochore)是着丝粒上的3层盘状结构,是有丝分裂和减数分裂中微管的附着点以及染色体分离的功能和结构基础.
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热休克蛋白70-2在精子发生及精卵识别中的研究进展
热休克蛋白(heat shock protein,HSP)是所有生物细胞在理化和生物等应激原刺激后,发生热休克反应时所产生的一类伴随细胞内功能性蛋白的伴侣蛋白分子.热休克蛋白根据分子量大小,主要分为4个家族:HSP90家族(83~90 kD)、HSP70家族(66~78 kD)、HSP60家族及小分子HSP家族(15~30 kD).此外还有分子量在100~ 110 kD的大分子HSPs.
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精液常规检验的常见影响因素
精液常规检验是检查男性不育症的主要手段之一,随着男性流通渠道症疾病研究的不断深入,精液分析诊治十分重要,为使检查结果准确无误,在检测中应注意以下几点:1标本采集1.1禁欲时间为3~7天从临床观察,这点对精液常规检查有一定影响,因为精子产生是从生殖细胞演变即从未分化的干细胞开始,经过多次有丝分裂并长大成为精母细胞,后者再行减数分裂成为精子细胞,后变成精子.而排精间隔长短对精液量是有影响的,组成精液成分的精囊腺液,前列腺液等,由于排出时间短,会使分泌积存量少,因此,禁欲时间对精液常规检测有一定影响,这一点检查结果时应注意.
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体外培养诱导生精细胞减数分裂及其在辅助生殖中应用的新进展
生精阻滞所致的男性不育一直是医学治疗的难题,体外培养克服生精阻滞是解决这一问题的方法之一.为此研究者们摸索了多种培养方法,包括曲细精管培养、生精细胞与支持细胞共培养,同时还有双室培养系统、藻酸钙培养系统、微重力细胞培养系统、胶原凝胶基质三维培养系统等.在多种培养体系中已将多种哺乳动物的精原和精母细胞培养成圆形或长形精子细胞,并且采用体外培养的人精子细胞已经有婴儿诞生,但是仍需继续探索更稳定的人生精阻滞细胞体外培养体系.
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卵巢低反应的研究进展
卵巢低反应是超排卵(COH)过程中出现的卵巢对促性腺激素(gonadotropin,Gn)刺激反应不良的一种病理状态.随着人类辅助生殖技术(ART)的应用越加广泛,卵巢低反应患者越来越多,发生率为9% ~ 24%[1].1 卵巢低反应的定义卵巢低反应主要表现为卵巢刺激周期生长卵泡少、雌二醇(E2)峰低下.大多学者都使用以下标准[1]:(1)使用常规卵巢刺激方案,绒毛膜促性腺激素(HCG)注射日超声检测成熟卵泡数(直径≥16mm)<3~5个或取卵日获得成熟卵数(处于第二次减数分裂中期的卵细胞)<3~5个,伴排卵前血E2峰值<1 101~1 835 pmol/L.(2)卵巢刺激周期每日平均卵泡刺激素(FSH)用量> 300 IU或标准剂量的FSH使用时程≥12 d.(3)标准的卵巢刺激方案失败史或卵巢刺激周期取消史.
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卵巢早衰患者来源特异干细胞分化为单倍体细胞的研究
目的 探索卵巢早衰患者来源的诱导多能干细胞(POF-iPSC)分化为单倍体细胞的可能.方法 以卵巢早衰患者外周血单个核细胞进行核转染自行建系POF-iPSC,培养基中添加激活素A、糖原合酶激酶-3抑制剂CHIR-99021共2 d,随后添加骨形态生成蛋白4及表皮生长因子5 d,再添加视黄酸7 d,设基线(D0)、培养7 d(D7)、培养14 d(D14)组及无诱导的对照组.应用实时定量PCR及免疫荧光染色分别检测原始生殖细胞或减数分裂相关基因的mRNA及蛋白表达水平;荧光原位杂交技术(FISH)检测细胞内X染色体单体;流式细胞仪检测单倍体细胞比例.结果 POF-iPSC在诱导过程中,D0组细胞形态为长梭形纤维样,D7组细胞体积变大,但胞质稀薄,具有多个触角,D14组细胞核及核仁变得明显.在mRNA相对表达水平上,NANOG随分化而下降,BLIMP1逐步上升,STELLA、OCT4、DDX4、γH2AX、MLH1于D7组高,DAZL、SYCP3、PRDM9于D7组及D14组逐步提高(P均<0.01).在蛋白表达上,D0组细胞中DAZL、PRDM9、SCP3蛋白均呈阴性表达,D7组细胞中DAZL及PRDM9蛋白呈阳性表达,D14组细胞中DAZL、PRDM9、SCP3蛋白均呈阳性表达.针对X染色体着丝粒的FISH检测显示,对照组细胞中均未见单个X染色体显色的细胞;D14组的部分细胞核中有单个X染色体显色,提示其单倍体的可能.D0组、D7组、D14组及对照组细胞中均可见发生分裂状态的染色体.其中D14组单倍体细胞比例高于D0组、D7组及对照组(P均<0.01).结论 POF-iPSC体外培养后能分化为类原始生殖细胞,部分细胞可完成减数分裂为单倍体细胞.
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减数分裂特异性基因Rec8在肿瘤发生发展中的研究进展
Rec8是细胞减数分裂特异性基因,属于肿瘤/睾丸抗原CTAs,可能与肿瘤的发生、发展、恶化和转移等有关.研究发现Rec8在不同的肿瘤中的表达和作用不同,在p53突变放射抗性淋巴瘤、恶性胃肠道基质肿瘤、皮肤T细胞淋巴瘤和结直肠癌中表现为促进肿瘤发生,而在甲状腺癌、EB病毒相关胃癌和下咽癌中表现为潜在的抑癌基因.进一步研究Rec8在肿瘤中的作用对肿瘤治疗方法研究有重要意义.
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小鼠原始生殖细胞分离培养方式和生物特性研究
目的:探索一种简单高效的分离、培养小鼠原始生殖细胞(PGCs)的方法,为小鼠模型提供充足的PGCs来源。方法体外分离小鼠12.5 dpc胚胎生殖嵴,剪碎后用含血清、胰岛素-转铁蛋白-硒添加剂、卵泡刺激素、重组表皮生长因子的α-M EM培养基进行组织块贴壁培养;于倒置显微镜下观察细胞形态,采用流式细胞术检测阶段性特异性胚胎抗原,采用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)、细胞免疫荧光等方法检测干细胞的多能性基因Oct4及减数分裂Ⅰ期的几个特异性基因的表达。结果体外分离培养的小鼠 PGCs具有良好的细胞形态、极强的增殖能力,SSEA-1表达阳性,SSEA-4表达阴性,同时检测到Oct4、Stra8、Vasa、SCP3、ZP3表达均为阳性。结论利用该实验方法能培养出高纯度、具有良好干性及极强增殖能力的小鼠PGCs ,并使该细胞进入减数分裂。
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减数分裂和配子形成的教学体会
"减数分裂"是真核细胞增殖的一种方式,是有性繁殖的生物生殖细胞在成熟期所经历的一种特殊的有丝分裂.其过程复杂,意义重大.如何帮助学生掌握这种分裂方式,通过教学实践,有如下几点体会.
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哺乳动物卵母细胞退化机制
卵子的发育、成熟是一个非常复杂的动态过程,它主要由两方面的因素调控:①通过下丘脑—垂体—卵巢所释放的激素,即中枢神经内分泌进行调节.激素是促进卵母细胞成熟的重要物质,如促性腺激素、性激素及类固醇激素等;②通过卵巢内微环境中的细胞因子,即卵巢内微环境局部的卵泡膜细胞、颗粒细胞以及卵母细胞等产生的自分泌和旁分泌调节因子,直接调控卵子的发育和成熟.减数分裂紊乱以及细胞分裂基因的表达异常是人类以及其他高龄哺乳动物卵母细胞退化的主要机制之一.
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46,XX,t(4;15)易位一例
患儿 女,50天。因“支气管肺炎”、“缺血缺氧性脑病”入院。患儿系第1胎早产,出生后有窒息史。查体:患儿面部呆板,反应迟钝,不会哭,右手通贯掌。系第1胎。其父母非近亲结婚,否认遗传病家族史。 细胞遗传学检查:常规外周血淋巴细胞培养,制片,G显带,计数30个中期分裂相,分析10个核型,患儿核型为46,XX,t(4;15)(4pter→4q33∷15q11→15qter;15pter→15q11∷4q33→4qter)。 讨论 染色体平衡易位携带者因自身无遗传物质的丢失,故表型可正常,但与正常人婚配后可危及后代。根据遗传规律,平衡易位携带者其生殖细胞在减数分裂时可产生18种配子,他们分别和正常配子结合后,可形成18种合子,其中仅一种为正常,一种为表型正常的平衡易位携带者,其余均为异常。本患儿的面容、反应差等体征,可能与所患的感染性疾病有关。由于患儿的父母拒绝做染色体检查,因此不能确定其异常核型的来源。 志谢 本核型经中国医学遗传学国家重点实验室湖南医科大学医学细胞遗传学国家培训中心夏家辉教授、戴和平老师鉴定,特致谢意
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46,XX,t(7;20)(q11;q13)伴习惯性流产一例
患者 女,37岁。婚后4年自然流产3次,均在孕40~50天阴道少量流血,经保胎治疗无效行刮宫术。孕期无患病、用药史及有毒物质接触史。夫妇表型、智力均正常,既往身体健康,非近亲婚配。 细胞遗传学检查:夫妇外周血淋巴细胞培养,常规制片,G显带,镜下计数30个分裂相,分析5个核型,患者核型为46,XX,t(7;20)(7pter→7q11∷20q13→20qter;20pter→20q13∷7q11→7qer)。其丈夫核型正常。 讨论 患者为平衡易位携带者,因无遗传物质丢失,故表型、智力正常,其生殖细胞在减数分裂中理论上形成18种配子,其中1/18为正常,1/18为平衡易位携带者,16/18为不平衡配子,这种不平衡配子是导致自然流产的主要原因。患者再次怀孕后应做产前诊断。家系其他成员未做染色体检查,异常染色体来源尚不能确定。 志谢 本核型承湖南医科大学医学遗传学国家重点实验室戴和平、夏家辉教授鉴定,特致谢意
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脐带血46,XY,t(8;12)(q21.2;q24)一例
患儿 男 出生1天,为第1胎足月顺产。脐带血检查发现核型均为:46,XY,t(8;12)(8pter→8q21.2∷12q24→12qter;12pter→12q24∷8q21.2→8qter)。患者表型正常,其母孕早期重感冒,服药史不详。父母双方非近亲结婚。其母23岁,父23岁,无异常生育史,无家族遗传病史。父母核型检查正常。 讨论 染色体平衡易位携带者虽表型正常,但生殖细胞在减数分裂中可产生18种配子,其中仅1种核型正常,1种为平衡易位携带者,其余为部分三体或部分单体,易导致流产、死胎或生育异常儿。 志谢 本核型承湖南医科大学夏家辉、戴和平教授鉴定
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46,XY,t(10;11)(q25;q14)一例
患者 男,23岁,已婚,表型及智力正常。结婚1年,其妻怀孕两次,均于停经两个月左右无明显诱因阴道流血。B超检查未见明显胚芽,诊为胚胎发育不良,而行清宫术。夫妇非近亲结婚,其妻孕期无有害物质及放射线接触史。细胞遗传学检查:取患者外周血培养,常规方法制片,G显带分析,镜下各计数50个中期分裂相,分析15个核型,患者核型为46,XY,t(10;11)(10pter→10q25∷11q14→11qter;11pter→11q14∷10q25→10qter)。其妻核型正常。 讨论 该平衡易位患者在生殖细胞的减数分裂过程中,可产生4种类型的配子:正常配子;10、11号染色体平衡易位配子;10号染色体易位部分缺失、11号染色体易位部分重复配子及10号染色体易位部分重复、11号染色体易位部分缺失配子。前两种类型配子与正常配子受精后能生出正常或平衡易位携带者的婴儿,后两种类型配子与正常配子受精后合子为易位部分单体或三体的个体,不能存活。