试管婴儿哪些人可以做胚胎移植技术的现状与展望

2021年1月19日发(作者：试管囊胚移植后的注意事项)


胚胎移植技术的现状与展望

摘要
：
统计与分 析了
1991-2000
年国际胚胎移植状况，结果表明胚胎移植已成为畜牧产
业中最 活跃的领域之一。胚移比例最大的依然是牛，其他种类的动物胚胎移植，如：绵羊、
山羊、猪、马、鹿、 美洲驼、羚羊等，也十分活跃。牛的胚胎移植，有几个重要指标分析结
果如下：
(1)
供体牛的品种分布基本相同，肉牛与奶牛所占比例接近，但不同国家之间差别
很大；
(2)每头供体牛所得可用胚胎数在
5-6
枚之间；
(3)
鲜胚移植与冻胚移植 的比例基本持平，
但近年来冻胚移植的比例稍大于鲜胚移植；
(4)
通过
IV F
体外方式生产胚胎数目有所增长，
目
前每年大约在
3-4
万枚；< br>(5)
妊娠率：鲜胚移植妊娠率在
60%
以上，冻胚移植妊娠率在
50 %
以
上，
IVF
体外方式生产胚胎妊娠率在
40%
左右；< br>(6)
胚胎移植技术的发展状况在全世界分布不
均衡，北美和欧洲胚移技术最成熟；(7)
胚胎贸易有所增长。最后，对该技术存在的问题与
发展前景提出了探讨和展望。
关键词
：
胚胎移植；牛；现状；展望



胚胎移植技术是继
20
世纪六七十年代人工授精之后发展起来的生物技术，
是胚胎工程 的
重要组成技术。胚胎移植最早是
1980
年在兔子上实验成功的
,
但直到
1977
年才开始应用于生
产
,
至今发达国家已经进入商业化 应用阶段。在商业化应用上，牛的胚胎移植技术最成熟、
占得比例最大。
它是将一头良种母畜配 种后形成的早期胚胎取出，
移植到另一头或几头同种
的、
生理状态相同的母畜生殖器官 的相应部位，
使之继续发育成新的个体，
也有入人通俗地
称之为“借腹怀胎”。在一个 繁殖季节里产生比自然状态下多几倍甚至十几倍的优秀后代，
极大的提高了优良母畜的利用率和繁殖率。
因此，
胚胎移植技术在畜牧业生产中发挥着巨大
的作用。


1.
胚胎移植的历史回顾

1890
年
Heape
在英国剑桥大学首次报道获得兔子胚胎移植成功
[1]
。
20
世纪
3 0
年代后开始
大量研究，
1951
年
willett
首次成 功地进行了牛的胚胎移植。
1974
年第一头胚胎移植的何斯坦
奶牛在美国出生。1976
年，
一些研究小组报道了采用导管高效采集胚胎的非手术方法，
随后胚胎移植在奶牛中的应用得到飞速发展。
由于牛经济价值高，
产仔数量少，
用胚胎 移植技术
进行纯种扩群繁殖的效果好，
且供受体牛均可反复使用，
因此牛的胚胎移植技 术已较多应用
于实际生产中
[2]
。我国对牛胚胎移植研究起步较晚，
197 8
牛手术法胚胎移植犊牛降生，
1980
年非手术法移植成功，
1982年冷冻胚胎移植成功
[3]
。本世纪韧，我国先后开展了“万枚高产
奶牛胚胎移植 富民工程”项目，
“奶业重大关键技术研究与产业化技术集成示范”项目，使
我国的胚胎移植技 术得以较快发展与推广，并逐步向产业化阶段迈进
[4]
。根据
IETS(
国 际胚
胎移植协会
)
的统计，
1991
年全世界移植牛胚胎总数为240 730
枚，到
2000
年全世界移植牛胚
胎总数达
528 540< br>枚。从
1991-2000
年，国际胚胎移植总数增长
120
％。胚胎 移植已经发展成
为畜牧业中最活跃的领域之一
[5]
。


2.1991
—
2000
年世界胚胎移植，移植的牛的胚胎总数的统计与分析

1991
年全世界移植牛胚胎总数为
240730
枚，
1995年牛胚移总数首次超过
40
万枚，
2000
年创造
50
多万枚的新记录。以
ITES
提供的胚移妊娠率为参考
(
按平均
60
％计
)
。

全世界在该年有
30
多万头胚移牛产生 。而且
IETS
的统计数据还不能包括世界上所有的


地区，特别是亚洲地区，
因此这些数据要比实际要低一些，
但这些数据已充分说明胚胎移植
已成为畜牧业中最具前景的实用繁殖技术之一
[5]
。因为畜牧业的现代化
(
即家畜良种化、饲
养管理科学化、生产方式工厂化
)
的实现，其中心是提高优良家畜 的繁殖效率。如果繁殖率
低下，优良家畜的数量扩大受到限制，畜群的质量就得不到提高，则奶、肉、毛 等畜产品的
增加就都成了空话。
胚胎移植可以使优良母畜的繁殖率得到很大的提高，
从 而给养殖者带来
更大的收益。在牛的胚胎移植中，有几个数据为人们所关心：
(1)
供 体牛品种的分布：胚胎
移植的状况因地域不同有很大差异；
(2)
可用胚数目：每头供 体所得可用胚数在
5
—
6
枚之间；
(3)
鲜冻胚移植比例： 鲜胚移植与冻胚移植的比例基本持平；
(4)
胚胎生产方式：体内方式生
产胚胎的规模 继续扩大，体外方式生产胚胎的研究与应用继续加强；
(5)
妊娠率胎移植的技
术：由 于技术经验的积累，移植后的妊娠率总体上有缓慢的提高；
(6)
地理分布：胚胎移植
技术的发展状况在全世界分布不均衡。


3.
胚胎移植的技术


3
．
l
供受蒋母牛的选择





供体牛选择是胚胎移植的前提，应注意以下几点：
(1)
具备遗 传优势的育种价值，即选
择产奶、产肉量高，乳脂率、蛋白含量高，肉质好的母牛，祖代中或本身产过双 胎的个体较
好。
(2)
具有良好的繁殖力，既往繁殖史好，易配意孕，分娩顺利，无难 产或胎衣不下现象，
发情周期正常，发情体征明显。
(3)
年龄以
4
～
7
岁经产牛为宜。
(4)
营养良好，体质健康，生
殖器官正常，无 繁殖疾病。
(5)
分娩
70
天后方能进行超排处理。
(6)
卵巢活性正常，卵巢质地
有弹性，
黄体功能好，
超排前供体牛血清孕酮含量
3
．
0 ng
／
ml
或以上，
总胆固醇含量
140 ng
／
100 ml
或以上，可作为选择供体牛的参考指标，据统计，按上述标准严格 选择供体牛，可
获得超排率
80%
以上
[6]
。受体牛的选择在胚胎 移植中同样占有重要地位。发情周期正常，无
产科疾病，
营养状况良好均可作为受体牛的初步选 择对象。
但为了保证较高的移植妊娠率和
体现胚胎移植的应用价值，尽量选择青年母牛和低产母 牛做受体
[7]
。受供体牛比例一般为
1
：
6
—
8
[8]
。

3
．
2
同期发情





同期发情技术时牛胚胎移植技术的主要环节之一，
这可使在同 一时间内为超数排卵供体
牛准备足够可用于移植的受体，
另外就是使同期化处理的受体牛群和供 体牛群再同期化，
达
到供受体处于相同的生理状态。
该技术的原理是根据母牛在发情周 期卵巢具有不同变化时期
的特点，
即卵泡期和黄体期交替出现。
人为的利用外源性激素 调节，
使母牛的发情周期达到
同一生理变化水平，
从而实现牛只同期发情的目的。方法基本有两种：
其一是通过对停药后
即可达到同期发情，
其二是注射前列腺素溶 解黄体促使母牛在一定的时间内发情、
排卵、
从
而实现同期发情
[9]
。

3
．
3
越数排卵





在母牛发情周期的适当时间，
注射促性腺激素，
使卵巢中有较多的卵泡发育 和排卵，
这
种方法称为超数排卵。
在进行胚胎移植时要对供体母牛做超数排卵处理，< br>以使一次取得多枚
胚胎。一般认为超排擞最好是
l0
个左右，太少会降低胚胎移 植的意义，同时胚胎的收集也有
困难，
排过多易引起诸如排卵效果不稳定，
卵泡囊肿等 不良后果。
超排处理的一般方法是在
预计发情到来之前
4
天，即发情周期的第
16
天注射促性腺激素，在出现发情的当天注射绒毛
膜激索，为了使排出的卵子有较多 的受精机会，一般在发情后输精
2
—
3
次，每次间隔
8
一< br>12
小时。母牛对超排处理的个体反应差异较大，受到母牛的品种、年龄、状况、生理状态、制< br>剂质量、投药方法和剂量等各因素的影响，因此需要在实践中不断探索和总结
[10]
。



3
．
4
胚胎的采集







利用冲洗液将胚胎从母畜生殖道中冲出，并收集 到器皿中过程称为胚胎采集。采集方
法分手术法与非手术法，
其中后者已在生产上普遍应用，< br>通过带气囊的导管使气囊膨胀将导
管固定在子宫角内适宜位置并防止冲洗液倒流，在用注射器通过 单路管将冲洗液注入子宫
角，反复几次后将冲洗液吸回注射器，再注入集卵杯内
[11]
。

3
．
5
胚胎的检测








在显微镜下对胚胎进行质量鉴定，根据胚胎的形态、分裂球 的大小、均匀度、
透明带的
间隙和变形情况，将胚胎分裂分为四级。其孛一级胚胚胎形态完整， 轮廓清晰，呈球形，分
裂球大小均匀，
结构紧凑，
色调和透明度适中，
无附着 的细胞和液胞。
二级胚胚胎轮廓清晰，
色调和细胞密度良好，可见的少量附着的细胞和液胞，变 性细胞约占
10
％
-30%
。一般而言，
一、二级胚胎适于移植，后 两级不宜移植
[12]
。

3
．
6
胚胎的保存







冷冻保存有效的延长了胚胎的保存年限，
相当于极大的延长了动物的世代 间隔，
也便于
保种。通常有以下三种保存法：①．常规冷冻保存法：目前此法已经是一项成熟的 技术，大
多数哺乳动物胚胎保存仍然采用传统的平衡冷冻法。
其基本方法为：
先将牛胚 胎放入防冻液
中平衡一段时间，装管：以每分钟
0
．
3
～
0
．
5
℃的速度降温至一
7
℃，植冰，然后缓慢降温
至一35
℃：平衡
10
分钟后，投入液氮中保存。②．直接冷冻法：是一种比较简单的 牛胚胎冷
冻方法。它是由常规的慢速冷冻法改进而来的，其要点是细管的冷冻液和稀释液是分开的，牛胚胎直接冷冻的研究大多采用甘油
-
蔗糖一起作为防冻剂。③．玻璃化冷冻法：玻璃化是
指液体转变为非晶态
(
玻璃态
)
的固化过程，
Rail和
Fahy
在
1985
年首先发明了玻璃化冷冻法，
他们首次提 出了一种有效的玻璃化溶液，
Mahmoudzadah
等在
1995
年采用 玻璃化冷冻液进行
牛胚胎冷冻保存试验。
结果表明，
采用两步平衡法，
其胚胎 的存活率明显高于一步平等法
[13]
。

3
．
7
胚胎的解冻







细管从液氮罐中取出，在室温下保持
6s
，然后把细管水平的放 置在
35
℃的温水中浸渍
15s
，持封口部摇晃细管，使装有胚胎的防冻剂与 防冻剂除去液混合，并在室温下封口朝上
直立静置
7
～
10 min
后，剪去封口装入移植器进行移植
[14]
。

3
．
8
胚胎移植




多采用非手术移植法，
使用特制的胚胎移植器，
通过阴道和子宫颈，
将胚胎注入到 子宫
角的一定部位。
操作时动作要稳、
快，
移植部位要准确，
移植后 检查细管，
看有无胚胎遗漏，
如有遗漏需重新移植，
胚胎移植后要注意观察供体和受体 的健康状况和在预定的时间内是否
发情
[15]
。至此，胚胎从供体到受体“安家落户 ”完成了一个生命两个阶段的有机衔接，踏
上了正常发育之路。


4.
胚胎移植的应用及发展趋势


4
．
1
能加快纯种动物和优良品种的繁殖速度





充分发挥优良母畜的繁殖潜力，
提高其繁殖效率，
迅速增加优良 母畜的后代数量，
最大
限度地延长具有优秀遗传特性母畜生产后代的时限。
母畜性成熟 后，
妊娠和哺乳占去了大部
分时间。
在实行该技术的情况下，
将良种母畜的胚 胎移植到其它母畜体内而不需要在供体内
完成胚胎后期发育，
这样，
良种母畜就减少了 妊娠和哺乳的过程，
使繁殖周期无形中被缩短。
更重要的是由于实行了超数排卵处理，
一次可获得多枚胚胎，
因此，
无论从一次配种或一生
繁殖来看，都能产牛比自然状态下 超数倍的后代，使良种母畜的个体性能得到更大的繁衍。

4.2 MOET
育种计划