基于代謝組學的水牛早期胚胎發(fā)育潛能預測模型建立的初步研究.pdf

1、胚胎代謝組學的變化動態(tài)地反映了胚胎發(fā)育狀態(tài)及其對內外環(huán)境做出的應答，可作為胚胎發(fā)育潛能的評價標準。基于胚胎代謝組學的整體預測模式比以形態(tài)學為基礎的傳統(tǒng)評價方法對胚胎發(fā)育潛能的預測具有更好的一致性和預見性。本研究通過建立單胚胎培養(yǎng)體系，借助代謝組學的理論和方法，初步建立了早期胚胎發(fā)育潛能的預測模型。本研究分為三個部分，簡述如下:
　　 研究一，通過改良當前水牛胚胎體外培養(yǎng)體系，初步建立了培養(yǎng)效果較好的單胚胎培養(yǎng)系統(tǒng)。本實驗中，將水

2、牛胚胎的體外培養(yǎng)分為兩步。第一步是水牛卵子進行體外受精后，將假定受精卵移入提前培養(yǎng)好的單層細胞中，第二步將成功發(fā)育至桑葚胚的胚胎移入無血清微滴中進行單胚胎培養(yǎng)。實驗結果顯示，兩步法培養(yǎng)水牛單胚胎，相比較于傳統(tǒng)方法培養(yǎng)水牛胚胎，培養(yǎng)效率（指桑葚胚發(fā)育至囊胚效率）較低(51.2％ V.S40.4％，)，但優(yōu)于一些文獻報道中的無血清單胚胎培養(yǎng)實驗的囊胚發(fā)育率。兩步法無血清的單胚胎培養(yǎng)平臺的建立，為后續(xù)代謝組學研究奠定了基礎。
　　 研

3、究二，探討了兩步法培養(yǎng)水牛胚胎過程中第二步培養(yǎng)時血清和BSA在水牛胚胎發(fā)育過程中拉曼指紋圖譜的變化。結果顯示，在血清培養(yǎng)系統(tǒng)中，不同來源的血清會導致胚胎培養(yǎng)液拉曼光譜出現(xiàn)較大的背景差異;而用BSA替代血清，其培養(yǎng)液胚胎培養(yǎng)液拉曼光譜背景信號相對一致。這些結果充分說明，通過建立無血清培養(yǎng)系統(tǒng)，更有利于胚胎后續(xù)代謝指紋圖譜的分析。
　　 研究三，利用代謝組學的基本方法初步建立了基于支持向量機的水牛胚胎拉曼光譜分析模型。收集不同發(fā)育結

4、果的胚胎培養(yǎng)液的拉曼數(shù)據(jù)，通過對支持向量機相關參數(shù)的優(yōu)化，初步建立了水牛胚胎培養(yǎng)液拉曼光譜分析模型，并獲得了較理想的預測結果，可以得到98.6％的分類準確率和100％的預測成功率。
　　 總之，本研究通過優(yōu)化現(xiàn)有水牛早期胚胎體外培養(yǎng)體系，初步建立了水牛單胚胎培養(yǎng)系統(tǒng);進一步探討了單胚胎培養(yǎng)系統(tǒng)中血清和BSA在水牛胚胎發(fā)育過程中拉曼指紋圖譜的變化;通過利用不同方法優(yōu)化支持向量機參數(shù)，初步建立了基于支持向量機的水牛胚胎拉曼光譜分析模