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小鼠胚着床前线粒体的分布和超微结构变化 |
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韩贻仁 赵 晖
(山东大学生命科学学院，济南 250100)
摘 要 为了解小鼠胚着床前细胞中线粒体的分布和超微结构的变化规律，观察了2细胞胚、4细胞胚、8细胞胚、桑椹胚、早期囊胚和晚期囊胚。2细胞期和桑椹胚期，线粒体绕胞核密集，在挤紧的8细胞胚中，线粒体在细胞接触面处的胞质边缘密集。 囊胚期， 滋养层细胞的线粒体在胞核周围较宽的区域中分布。囊胚经罗丹明123染色后， 在荧光显微镜下显现为颗粒状。挤紧的8细胞胚，经秋水仙素(10mg/L)处理后， 线粒体在胞质中变为弥散分布。 电镜下可见从受精卵至4细胞期，线粒体呈球形、无嵴、中央有低电子密度区。8细胞期，线粒体呈球形或圆形，内部出现嵴。桑椹期至囊胚期， 线粒体变长，呈杆状，有横嵴。
关键词 线粒体 着床前胚 小鼠
哺乳动物着床前胚在发育过程中发生一系列生理和形态变化，如分裂球间的挤紧作用(compaction)，细胞间连接的形成［1］、囊胚腔的产生、以及内细胞团和滋养层2个细胞系分化［2］等。线粒体是为细胞各种活动提供能源物质——ATP的细胞器。Blerkom［3］发现，小鼠卵母细胞在成熟过程中，线粒体的分布发生了2次转移，即线粒体在一定时期向某些区域暂时密集， 为细胞的局部活动提供较多的ATP。 我们在以前［4］已报道了小鼠受精卵在第1次卵裂过程中线粒体的分布变化。关于小鼠胚着床前发育过程中线粒体分布的变化规律尚未见报道， 本研究对此作了观察， 同时对线粒体超微结构的变化进行了分析。
材料和方法
1.动物
雌性成体昆明小鼠。体重25～30g，按雌、雄比3∶1自然交配受孕。受孕时间由发现阴栓当日的0时算起。
2.胚胎的收集
在受孕32h\,46h\,57h\,65h\,70h\,82h和104h，断头杀死雌鼠，用Whitten液由输卵管或子宫分别冲取2细胞胚、4细胞胚、8细胞胚、桑椹胚、早期囊胚和晚期囊胚。冲胚的方法参见文献［5］。 在冲胚前，向盛有1ml Whitten液的试管中充入5%CO2\,5%O2和90%N2混合气体(北京综合仪器厂产)15s，调培养液pH值至7.2～7.4［6］。
3.培养液的配制
按Whitten配方配制供着床前胚体外生长的培养液［7］， 用孔径0.3μm的微孔滤膜过滤除菌。
向Whitten培养液中加入罗丹明123(rhodamine 123, Sigma产品)或秋水仙素(Fluka产品)分别配制成罗丹123培养液(10mg/L)和秋水仙素培养液(10mg/L)。
4.荧光染色和透射电镜观察
将冲取出的不同阶段的胚分别取5～10枚放入盛有1ml罗丹明123培养液的小试管中， 培养10min， 再用Whitten液换洗3次，置载片上，于Olympus BH-2荧光显微镜下观察线粒体的分布。
秋水仙素实验组是先将5～10枚挤紧的8细胞胚放入盛有1ml秋水仙素培养液的试管中培养1h， 再用Whitten培养液换洗1次，放入罗丹明123培养液中染色、观察。
以上处理过程，详见文献［4］。
取出各期胚后， 按常规程序制备电镜标本，Epon 812包埋，LKB切片，100CX透射电镜观察。
结 果
1.不同发育阶段胚中线粒体的分布形式
线粒体在胚细胞中的分布形式具有阶段性特征。在2细胞期，线粒体(M)明显围核集中分布(图1)。4细胞期，M在核周仍较密集(图2)。8细胞早期，M在细胞质中分布较均匀，绕核集中现象不明显(图3)；8细胞胚发生挤紧之后，M除在胞核周围密集外，尚在相邻细胞接触面的质膜下方明显密集(图4)。至桑椹胚，M在胞核周围区域集中分布(图5)。在囊胚早期和中期，滋养层细胞的M绕胞核集中，而在扩张囊胚中，M在胞核周围较宽的区域中密集(图6，7)。囊胚期，荧光显示的M轮廓呈较清晰的颗粒状(图8)。
2.秋水仙素对线粒体分布的影响
挤紧的8细胞胚经秋水仙素处理后，M在细胞质中弥散分布，在相邻细胞接触面处的质膜下方，M集中现象消退(图9)。
3.不同发育阶段胚线粒体的超微结构
着床前胚从受精卵至4细胞期，M呈球形或椭圆形，无嵴，中央有低电子密度区(图10)。至8细胞期，M仍呈球形或椭圆形，内部出[1] [2] 下一页
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