胚胎工程研究进展简介摘要：随着科学技术的高度发展，建立在生命科学理论基础上的生物技术在人类生产生活中的作用越来越大。

生物技术主要包括四个方面：基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。

而胚胎工程，即动物胚胎工程，就是细胞工程的重要组成部分，是动物育种、品种改良的有效途径，是细胞生物学和发育生物学研究生命本质的有效方式。

胚胎工程技术研究的目的，是对哺乳动物的胚胎在体外进行人为控制操作，让其继续发育，进而获得优良或珍稀动物个体，并应用这类技术进行基础研究和应用开发性研究。

在这里，综述了动物胚胎工程的最新研究方向、方法、原理、结果以及今后的发展方向。

关键词：胚胎工程；进展；技术；前景The profile of embryo engineering research progressAbstract：Along with science and technology, establish a highly developed in life science based on the theory of biological technology in human production life more important role. Biotechnology mainly including four aspects: genetic engineering, cellular engineering, enzyme engineering and fermentation engineering. Embryo engineering, namely animal embryo engineering, cellular engineering important constituent, is an effective way of animal breeding and varietal improvement 。

It also is the effective way of cell biology and developmental biology for life essence。

Embryo engineering technology research purpose, is that mammalian embryos in vitro is carried out artificial control operations。

Let its continued development, gaining good or rare animals’ individuals, and apply of this kind of technique for basic research and applied developmental research. Here, this paper summarized the latest animal embryo engineering research direction, the method, the principle, the results and the future direction of development. Keywords: Embryo Engineering; Progress; Technology; Prospects胚胎工程技术是胚胎移植技术发展到一定程度而出现的名词，是由发育工程演变而来的【1】。

动物胚胎工程根据其发展状况主要包括以下11项内容［2］：1．胚胎体外培养2．胚胎移植3．胚胎保存4．胚胎分割5．胚胎嵌合6．胚胎干细胞7．转基因动物构建8．试管婴儿9．胚胎性别控制 10．克隆动物。

目前各种技术都在生产实践中有着不同程度的应用，而应用最多的是胚胎移植、胚胎体外培养、胚胎保存，主要应用于畜牧业。

使得畜牧产品成本降低，生产效率更高，营养价值更丰富。

随着科学技术的不断发展，新技术不断完善和发展，尤其在医药方面，昂贵药物、人类器官等都可以寄托于动物身上。

下面将介绍各种胚胎工程技术的发展状况以及前景。

一、胚胎工程主要技术方向1、胚胎体外培养这是胚胎工程的基础。

体外培养要求获得较多的受精卵或胚胎作供体。

学者运用促性腺激素对卵巢发育作用的原理，在母畜发情周期的适当时期注入适量的促性腺激素，可以诱发母畜卵巢内较多的卵泡同时发育、成熟、排卵，这种技术称超数排卵技术，可使动物提供较多的胚胎以供实验。

但是影响超排的因素很多，。

人们对影响超排反应的研究最初集中在影响卵巢反应的因素方而： (1)促性腺激素的种类、批号和用量； (2)给药方式和持续时间；(3)超排起始日期；(4)超排时是否使用其他激素等。

近来的研究主要是：(1)简化超排步骤 (减少注射次数以减少应激) ； (2)减少超排差异，改善超排反应；(3)提高可用胚率。

目前，认为造成超排差异的主要原因是动物个体差异和所处的环境不同，包括营养状况、繁殖史、年龄、季节、超排处理时卵巢所处的状态以及重复超排等［3］。

近些年来超排结果逐步稳定，说明超排处理这一环节已经被基本控制，但消除个体差异还没有十分有效的方法。

由于生物个体的反应差异不能仅从调整激素这一方面消除，因此提供合理的营养日粮、最佳的饲养管理环境、良好的健康状况和最大程度减少应激是成功繁殖体系的先决条件。

日本花田章等以培养基加胎儿血浆的方法作出了体外培育卵子成熟的实验，扩大了超数排卵境界，使人们可以利用屠宰场母畜的卵巢，在体外培育得到成熟卵。

2．胚胎移植胚胎移植技术是继人工授精之后发展起来的繁殖高新技术，目前已成为扩大优秀家畜遗传资源的主要手段，有的称作MOET技术(超数排卵与胚胎移植技术)。

动物胚胎移植的技术程序为供、受体的同期发情、供体的超数排卵、胚胎采集、胚胎的评定、胚胎的保存与培养、胚胎移植等步骤。

作为家畜育种的重要手段之一，1890年Walter Hr a p e首先获得兔胚胎移植成功，随后在小鼠、大鼠及多种哺乳动物上均获成功。

自20世纪5O年代初第一头胚胎移植牛在美国诞生以来，胚胎移植技术飞速发展。

其基础是：同种动物的供，受体的生殖器官的生理变化是相同的，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境；早期胚胎在一定时间内处于游离状态，为胚胎的收集提供了可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能；供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。

在遗传病的治疗上，对于有遗传病的母亲采用PGD诊断技术，将其体外受精细胞期胚胎筛选后获得的几个没有遗传病基因的细胞，运用聚合酶联反应的方法进行分析、检测，并成功地植入该患者体内［2］。

这一选择基因或染色体的胚胎移植术，能有效地杜绝畸形缺陷儿的降生，使携带遗传疾病基因的患者生出健康婴儿。

3．胚胎保存自从1972年Whittinggham等首次在超低温条件下成功地冷冻保存了小鼠胚胎, 许多学者对哺乳动物胚胎冷冻保存进行了大量的研究。

主要保存方法有三种［4］：（1）、常规慢速冷冻目前常规慢速冷冻法仍然是大多数哺乳动物胚胎冷冻保存的主要方法，可分为以下6个步骤:①室温下胚胎置于低分子量渗透性防冻液中5～10 min, 使胚胎和冷冻液间达到平衡; ②在- 5～- 7 ℃植冰;③以0 .2～2 ℃/ m in 的速度缓慢降温;④降温到- 30～- 7 0 ℃, 投入液氮中保存; ⑤以2 50 ℃/ m in 的速度快速解冻( 例如25 ℃水中) ; ⑥在培养或移植前, 室温下除去防冻剂。

（2）、玻璃化冷冻玻璃化冷冻保存是指通过冷冻过程中形成玻璃样物质来减少细胞内外冰晶的形成以保护胚胎的一种冷冻方法。

早在1937 年Luyet 就提出玻璃化冷冻的概念, 但是直到1985年Rally 和Fahy 用玻璃化法冷冻小鼠胚胎获得成功, 玻璃化冷冻技术才开始应用于胚胎冷冻［5］。

，细胞被置于高度浓缩的保护剂中，用麦管装好后在0℃以上就直接投入液氮中。

高浓度的保护剂( 5～8 mol l／1) 在一定程度上阻止了冰晶的形成，但最大的障碍是溶液的毒性亦较高。

因此，寻找毒性低、形成玻璃化能力强的玻璃化冷冻液成为胚胎玻璃化冷冻研究的一个热点。

大量研究表明,把不同种类的防冻剂组合成玻璃化冷冻液, 能达到降低防冻剂对胚胎毒害作用、提高玻璃化冷冻效果的目的。

1993年Kasai等研制出一种新型冷冻液,利用乙二醇为主体防冻剂,添加聚蔗糖和蔗糖配制成玻璃化溶液EFS 40 。

用EFS40 冷冻保存的小鼠桑椹胚解冻后发育率达98% 。

（3）、超快速玻璃化在一些卵母细胞与胚胎中，通过慢速冷冻或常规玻璃化冷冻方法并没有获得持续高的存活率。

因此，改进或发展新的冷冻方法对卵母细胞与胚胎的冷冻保存显得十分必要。

Martino 等(1996)报道，用小微滴( <l l x L)玻璃化溶液在电镜铜网上成功冷冻牛卵母细胞。

此外还有许多不同的冷冻方法，如微滴法、电子显微镜铜网法、GMP法、冷冻环(cryo—loop )法等，这些方法在不同动物卵母细胞和胚胎冷冻的研究上取得了较好的效果，代表了该领域的方向［6］。

4．胚胎分割借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。

来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质。

Spemann (1901) 首次将蛙第一卵裂后的两个球分开，人工地产生了双胞胎。

英国剑桥大学生物学家威拉德森在1979年将受精卵在发育为胚胎的过程中分裂出的细胞加以分割，再将分割的胚胎细胞分别加以培养，从而发育出完整的新一代的方法，他用绵羊的幼胚进行了实验。

当绵羊的受精卵细胞从一变二、二变四、到四变八时，他将这八个卵裂期的细胞分割成四份，每份包括两个细胞，然后将分割的细胞重新送到母羊的子宫里面发育，结果，母羊产下了４只活泼的小羊羔。

胚胎分割大大提高了动物的繁殖率［7］。

正常情况下，一头良种奶牛，一生约产犊１０头，如用胚胎分割并找别的奶牛“寄母”怀孕，那么从一头良种母奶牛就能得到几百头良种奶牛。

5．胚胎嵌合Mintz(1965年)第一次得到了存活至成年的正常嵌合小鼠，1970年以来相继获得了小鼠、大鼠、兔的嵌合体。

比较典型的是绵羊嵌合体，在山羊和绵羊的胚胎发育到一定阶段分别进行切割，然后把绵羊的一半胚胎和山羊的一半胚胎相嵌合，再移入母体内发育，已得到了山羊——绵羊嵌合体，它既有山羊又有绵羊的特征。

日本铃木教授目前已做成功四种牛胚胎的嵌合体且发育良好。

嵌合体的制作有两种方法：一是聚合法，目前已广泛用于实验动物；二是注射法，即把细胞注入到囊胚内［8］。