ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN PHÔI SAU KHI THỤ TINH TRONG ỐNG NGHIỆM TRÊN CHUỘT NHẮT (Mus musculus)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN KHẢ NĂNG
PHÁT TRIỂN PHÔI SAU KHI THỤ TINH TRONG ỐNG
NGHIỆM TRÊN CHUỘT NHẮT
(Mus musculus)

Sinh viên thực hiện: DƯƠNG TẤN AN
Lớp : DH05TY
Ngành: Thú Y
Niên khóa: 2005 – 2010

Tháng 08/2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y

DƯƠNG TẤN AN

ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN KHẢ NĂNG
PHÁT TRIỂN PHÔI SAU KHI THỤ TINH TRONG ỐNG
NGHIỆM TRÊN CHUỘT NHẮT
(Mus musculus)

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng

Bác sỹ Thú Y

Giáo viên hướng dẫn
TS. NGUYỄN THANH BÌNH
ThS. TRẦN CẨM TÚ

Tháng 08/2010
i


XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên thực tập: Dương Tấn An
Tên khóa luận: “Ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng phát triển phôi sau
khi thụ tinh trong ống nghiệm trên chuột nhắt (Mus musculus)”.
Đã hoàn thành khóa luận theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn.
Giáo viên hướng dẫn

TS. Nguyễn Thanh Bình

ii


LỜI CẢM TẠ
Con xin cảm ơn má ba đã có công sinh thành dưỡng dục và hy sinh rất
nhiều để cho con có được ngày hôm nay.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thanh Bình và ThS. Trần Cẩm
Tú đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành đề
tài này.
Cảm ơn bạn Nguyễn Thị Thu Giang đã nhiệt tình giúp đỡ mình trong quá

trình thực hiện đề tài.
Em xin được cảm ơn các thầy cô trong khoa Chăn nuôi – Thú y đã tận tình
truyền dạy kiến thức cho em trong quá trình học tập tại trường.
Xin được cảm ơn các bạn cùng lớp DH05TY đã gắn bó giúp đỡ mình
trong suốt năm đại học.
Dương Tấn An

iii


TÓM TẮT
Mục đích của nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của nồng độ tinh
trùng, hàm lượng kích thích tố màng đệm nhau thai người (hCG) đến khả năng
thu nhận tế bào phôi sau khi thụ tinh trong ống nghiệm trên chuột nhắt trắng. Với
việc sử dụng các nồng độ tinh trùng là: 105, 106, 107, 108 tế bào/ml và các mức
nồng độ hCG 5, 10, 15, 20 IU trong các bố trí thí nghiệm. Để đánh giá khả năng
ảnh hưởng của nồng độ kích thích tố đến việc thu nhận trứng và khả năng phát
triển của phôi sau khi thụ tinh trong ống nghiệm, thí nghiệm được bố trí như sau:
40 chuột cái trưởng thành sinh dục (8 – 10 tuần tuổi) được chia làm 4 nhóm (mỗi
nhóm 10 chuột cái), các chuột được gây kích thích siêu rụng trứng với PMSG 10
IU/chuột và hCG 48 giờ sau đó, nhóm thứ nhất được tiêm với hCG 5 IU, nhóm
thứ hai được tiêm với hCG 10 IU, nhóm thứ ba được tiêm với hCG 15 IU và
nhóm thứ tư được tiêm với hCG 20 IU. Các trứng rụng được đem thụ tinh với
tinh trùng mào tinh thu từ các chuột đực trưởng thành cùng giống, trứng sau khi
thụ tinh được ủ trong môi trường G1. Để đánh giá ảnh hưởng của nồng độ tinh
trùng đến khả năng thụ tinh và sự phát triển của phôi, thí nghiệm được bố trí như
sau: thu tinh trùng từ mào tinh chuột đực, pha tinh trùng theo các nồng độ 105,
106, 107, 108 tế bào/ml, cho các trứng thụ tinh với tinh trùng ở các mức nồng độ
trên rồi nuôi trứng đã thụ tinh trong môi trường G1.
Kết quả thu được như sau: nồng độ hCG ảnh hưởng đến số lượng và chất

lượng của tế bào trứng thu được, số lượng (35 ± 5 trứng/chuột) và chất lượng
trứng (90% trứng loại A) là tốt nhất khi kích thích rụng trứng với hCG 20 IU trên
cá thể chuột cái thí nghiệm. Nồng độ tinh trùng và chất lượng trứng có ảnh
hưởng đến tỷ lệ thụ tinh và sự phát triển sớm của phôi. Tỷ lệ thụ tinh (70%) và tỷ
lệ phôi đạt đến giai đoạn phôi nang (63%) là cao nhất ở khi cho trứng có đầy đủ
tế bào cumulus bao quanh thụ tinh với tinh trùng ở nồng độ 108 tế bào/ml. Cần áp
dụng quy trình này cho thụ tinh trong ống nghiệm tại các phòng thí nghiệm và
các trung tâm nghiên cứu nhằm thu được số lượng phôi cao nhất.
iv


SUMMARY
The purpose of this study to evaluate the effect of the sperm
concentration, the human choronic gonadotropin (hCG) concentration on the
ability of obtained embryonic cells after in – vitro fertilization (IVF) on mice
(Mus musculus var albino). The use of sperm concentration such as: 105, 106,
107, 108 cells/ml and the hCG concentration levels such as: 5, 10, 15, 20 IU in the
experimental arrangement. To evaluate the effects of hCG concentration on the
ability of collected oocytes and the development of embryos after IVF, the
experiment was arranged as follows: 40 mature sex female mice (8 – 10 weeks
old) were divided into four groups (each group of 10 female mice), the mice were
irritated superovulation with PMSG 10 IU/mice and hCG 48 hours later, the first
group was injected by 5 IU hCG, the second group was injected by 10 IU hCG,
the third group was injected by 15 IU hCG and the fourth group was injected by
20 IU hCG. The ovulated oocytes were brought to fertilize with sperm from adult
male mice with the same spieces, then fertilized oocytes were cultured in G1
medium. To evaluate the effect of sperm concentration, the experiment was
arranged as follows: collecting sperm from male mice epididymis, diluting the
sperm concentration by the 105, 106, 107, 108 cells / ml, fertilizing oocytes with
sperm in the concentration level above and then feed the fertilied oocytes in G1

medium.
The results are follows: hCG concentrations affect the quantity and quality
of the collected oocytes, the best quantity (35 ± 5 oocytes / mouse) and quality
(90% type A oocytes) of oocytes was obtained by stimulating ovulation with 20
IU hCG on the individual mouse experiments. The concentration of sperm and
oocytes quality affects the rate of fertilization and early developmental of
embryos. The propotion of fertilized – acolytes (70%) and development of
embryo after IVF reached the stage of blastocyst (63%) were highest when the
full cumulus eggs fertilized with sperm at concentrations 108 cells/ml. It is
necessary to apply this process in vitro fertilization in the laboratories and
research centers for obtaining the highest number embryobic proportion.
v


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa ......................................................................................................................... i
Tóm tắt ........................................................................................................................... iv
Summary ......................................................................................................................... v
Mục lục........................................................................................................................... vi
Danh sách các từ viết tắt ................................................................................................ ix
Danh sách các bảng ......................................................................................................... x
Danh sách các hình......................................................................................................... xi
Chương 1 MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................................. 1
1.2 Mục đích................................................................................................................................. 2
1.3 Yêu cầu................................................................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN .............................................................................................. 3
2.1 Giới thiệu về chuột nhắt ........................................................................................................ 3
2.1.1 Phân loại khoa học ................................................................................................. 3

2.1.2 Đặc điểm cơ thể học ............................................................................................... 4
2.1.3 Dinh dưỡng............................................................................................................. 4
2.1.4 Sinh sản .................................................................................................................. 4
2.1.5 Các ứng dụng của chuột trong nghiên cứu............................................................. 5
2.2 Đặc điểm, quá trình hình thành và phát triển của các giao tử ở động vật có vú ................ 6
2.2.1 Tinh trùng ............................................................................................................... 6
2.2.1.1 Cấu tạo của tinh trùng ......................................................................................... 6
2.2.1.2 Đặc tính của tinh trùng ........................................................................................ 8
2.2.1.3 Sự hình thành tinh trùng ...................................................................................... 9
2.2.1.4 Sự phát triển của tinh trùng ............................................................................... 11
2.2.2 Tế bào trứng ......................................................................................................... 11
2.2.2.1 Cấu tạo của trứng .............................................................................................. 11
vi


2.2.2.2 Thành phần của trứng........................................................................................ 13
2.2.2.3 Sự hình thành tế bào trứng ................................................................................ 14
2.2.2.4 Sự trưởng thành của trứng................................................................................. 15
2.2.3 Sự thụ tinh và các giai đoạn phát triển sớm của phôi .......................................... 15
2.2.3.1 Sự thụ tinh ......................................................................................................... 15
2.2.3.2 Các giai đoạn phát triển sớm của phôi và các yếu tố ảnh hưởng ...................... 17
2.3.1 eCG ...................................................................................................................... 23
2.3.2.1 Cấu tạo .............................................................................................................. 23
2.3.1.2 Chức năng ......................................................................................................... 23
2.3.2 hCG ...................................................................................................................... 23
2.3.2.1 Cấu tạo .............................................................................................................. 24
2.3.1.2 Chức năng ......................................................................................................... 24
2.4 Thụ tinh trong ống nghiệm ................................................................................................. 24
2.4.1 Thụ tinh trong ống nghiệm................................................................................... 24
2.4.2 Vai trò của các chất dùng trong các môi trường IVF ........................................... 26

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH ................................... 28
3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành ......................................................................................... 28
3.2 Động vật thí nghiệm ............................................................................................................ 28
3.3 Đối tượng thí nghiệm .......................................................................................................... 28
3.4 Dụng cụ và thiết bị............................................................................................................... 28
3.4.1 Dụng cụ ................................................................................................................ 28
3.4.2 Thiết bị ................................................................................................................. 29
3.5 Hóa chất................................................................................................................................ 29
3.5.1 Hóa chất khử trùng ............................................................................................... 29
3.5.2 Hormon kích thích chín và rụng trứng ................................................................. 29
3.5.3 Dầu phủ môi trường ............................................................................................. 30
3.6 Nội dung nghiên cứu ........................................................................................................... 30
3.6.1 Nội dung 1 ............................................................................................................ 30
3.6.2 Nội dung 2 ............................................................................................................ 31
3.6.3 Nội dung 3 ............................................................................................................ 32
vii


3.7 Phương pháp tiến hành........................................................................................................ 33
3.7.1 Ổn định điều kiện sống của chuột ........................................................................ 33
3.7.2 Quy trình thụ tinh trong ống nghiệm ................................................................... 34
3.8. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................................................. 38
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 39
4.1 Ảnh hưởng của nồng độ hCG đến số lượng tế bào trứng (tế bào nang noãn) chuột
thí nghiệm thu được ................................................................................................................... 39
4.2 Ảnh hưởng của nồng độ kích thích tố hCG đến số lượng tế bào hạt (cumulus cell)
bám xung quanh tế bào trứng.................................................................................................... 41
4.3 Ảnh hưởng của nồng độ tinh trùng đến tỷ lệ thụ tinh và sự phát triển sớm của phôi ..... 44
4.4 Ảnh hưởng của chất lượng trứng đến tỷ lệ thụ tinh và sự phát triển của phôi và khả
năng phát triển sớm của phôi chuột trong thí nghiệm ............................................................. 47

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 51
5.1 Kết luận ................................................................................................................................ 51
5.2 Đề nghị ................................................................................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 52
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 57

viii


 

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

CF: bệnh xơ cứng (Cystic Fibrosis)
eCG: huyết thanh ngựa chửa (Equine Chorionic Gonadotropin)
FSH : hormone kích thích nang (Follicle-stimulating hormone)
GJC: vùng kết nối thông tin (Gap Junctional communication)
GSH : Glutathione
GV: túi mầm (Germinal vesicle)
hCG: hormone màng đệm nhau thai người (human Chorionic Gonadotropin)
IVF: thụ tinh trong ống nghiệm (In Vitro Fertilization)
ICM: tế bào gốc phôi (Inner Cell Mass)
LH: Luteinizing hormone
MPF: yếu tố xúc tác quá trình nguyên phân (Mitosis Promoting Factor)
PGS – 2: chất ức chế prostaglandin (Prostaglandin endoperoxide synthase – 2)
TSH: hormone kích thích tuyến giáp (Thyroid-stimulating hormone)

ix

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Một số động vật có vú ra đời lần đầu tiên nhờ IVF ............................. 26
Bảng 3.1 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ kích thích tố sinh dục đến số
tế bào nang noãn thu được .................................................................. 31
Bảng 3.2 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ kích thích tố sinh dục đến số
lượng tế bào nang noãn thu được theo từng mức chất lượng.............. 31
Bảng 3.3 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ tinh trùng đến tỷ lệ thụ tinh32
Bảng 3.4 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ tinh trùng đến sự phát triển
của phôi ............................................................................................... 32
Bảng 3.5 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của chất lượng trứng đến tỷ lệ thụ tinh .. 33
Bảng 3.6 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của chất lượng trứng đến sự phát triển của
phôi ...................................................................................................... 33
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ kích thích tố sinh dục hCG đến số lượng tế
bào trứng thu được .............................................................................. 39
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ kích thích tố hCG đến số lượng tế bào hạt
(cumulus cell) bám xung quanh tế bào trứng ...................................... 41
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ tinh trùng đến tỷ lệ thụ tinh .......................... 45
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nồng độ tinh trùng đến sự phát triển sớm của phôi .... 45
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của chất lượng trứng đến tỷ lệ thụ tinh ............................. 47
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của chất lượng trứng đến sự phát triển của phôi ............... 48

x


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Chuột nhắt trắng tại Việt Nam ........................................................................ 3
Hình 2.2 Cấu tạo của tinh trùng...................................................................................... 7
Hình 2.3 Tinh trùng và đầu tinh trùng chuột .................................................................. 7
Hình 2.4 Quá trình hình thành tinh trùng ..................................................................... 10
Hình 2.5 Cấu tạo của màng trong suốt (Zona pellucida).............................................. 12

Hình 2.6 Cấu tạo của trứng........................................................................................... 13
Hình 2.7 Sự hình thành trứng ....................................................................................... 14
Hình 2.8 Quá trình phát triển sớm của phôi từ giai đoạn 2 tế bào đến giai đoạn
phôi nang ...................................................................................................... 19
Hình 3.1 Thao tác bắt chuột ......................................................................................... 35
Hình 3.2 Thao tác tiêm thuốc ....................................................................................... 35
Hình 3.3 Thao tác giết chuột ........................................................................................ 36
Hình 3.4 Thao tác mổ chuột ......................................................................................... 36
Hình 3.5 Thao tác cắt lớp cơ bụng .............................................................................. 36
Hình 3.6 Nội tạng chuột sau khi bộc lộ xoang bụng (mũi tên: tử cung chuột) ............ 36
Hình 4.1 Đáp ứng của kích thích tố hCG đến bề ngoài của tử cung ............................ 40
Hình 4.2 Trứng chuột theo mức tế bào hạt bám xung quanh trứng ................................ 42
Hình 4.3 Phôi 2 tế bào được đánh giá là thụ tinh (X20) .............................................. 50
Hình 4.4 Phôi 4 tế bào, được kiểm tra sau 48 giờ nuôi cấy (X20) ............................... 50
Hình 4.5 Phôi dâu (Morula) sau 4 ngày nuôi cấy (X10) .............................................. 50
Hình 4.6 Phôi nang (Blastocyst) sau 5 ngày nuôi cấy (X40) ...................................... 50

xi


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Kỹ thuật thụ tinh nhân tạo (in vitro fertilization_IVF) là một bước phát triển
sau tiến bộ vượt bậc của kỹ thuật nuôi cấy tế bào động vật. Hiện nay trên thế giới,
kỹ thuật này đã được nghiên cứu, phát triển và ứng dụng rộng rãi trên các lĩnh vực y
khoa, sinh học và chăn nuôi. Trong lĩnh vực chăn nuôi, IVF được ứng dụng để cải
tạo và nhân giống vật nuôi. Trong sinh học, IVF góp phần vào việc bảo vệ đa dạng
sinh học bằng cách tái tạo các giống vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng cao, tạo
động vật biến đổi gen. Trong y khoa, kỹ thuật này giúp sản xuất tế bào gốc phục vụ

cho nghiên cứu và điều trị các bệnh xã hội và bệnh hiểm nghèo như parkinson, đái
đường, ung thư máu, viêm gan B, đột quỵ,…và đặc biệt là ứng dụng trong điều trị
hiếm muộn trên người, tính đến năm 2006 cả thế giới đã có trên 3 triệu trẻ em ra đời
nhờ kỹ thuật này.
Ở nước ta thì việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật này vẫn còn khá mới mẽ, do
điều kiện tiếp cận và khả năng đầu tư cho các nghiên cứu vẫn còn hạn chế.
Chuột nhắt (Mus musculus) là loài vật có nhiều đặc tính sinh học gần gũi với
con người, sinh sản nhanh, dễ dàng thực hiện các thao tác trong phòng thí nghiệm
nên từ lâu nó đã trở thành một đối tượng thí nghiệm được ứng dụng rộng rãi trong
các phòng thí nghệm. Trong khi việc nghiên cứu kỹ thuật này cũng như “liệu pháp
tế bào mầm” bị cấm đoán trên người thì chuột nhắt là đối tượng lý tưởng để tiến
hành các nghiên cứu. Hiện nay vẫn chưa có một quy trình cơ bản về thụ tinh trong
ống nghiệm, ảnh hưởng của nồng độ tinh trùng và nồng độ kích thích tố sinh dục
đến khả năng thu nhận tế bào phôi sau khi thụ tinh trong ống nghiệm. Đồng thời

1


làm cơ sở cho quy trình cơ bản nhằm thu nhận cao nhất số lượng tế bào phôi (ICM:
tế bào gốc phôi) phục vụ cho những nghiên cứu tế bào gốc, ứng dụng thiết thực
trong thụ tinh trong ống nghiệm đối với những động vật có vú khác tại điều kiện
nuôi cấy trong phòng thí nghiệm của Việt Nam. Trên cơ sở những vấn đề trên và
được sự đồng ý của Bộ môn bệnh lý – ký sinh, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn
Thanh Bình và ThS. Trần Cẩm Tú chúng tôi thực hiện đề tài: “Ảnh hưởng của một
số yếu tố đến khả năng phát triển phôi sau khi thụ tinh trong ống nghiệm trên
chuột nhắt (Mus musculus)”.
1.2 Mục đích
Xác định quy trình và thu nhận tỷ lệ phôi cao nhất sau khi thụ tinh trong ống
nghiệm để phục vụ cho những nghiên cứu tiếp theo và có thể phục vụ cho những
ứng dụng tại các phòng thí nghiệm, bệnh viện, viện chăn nuôi.

1.3 Yêu cầu
Tạo được một quy trình thụ tinh trong ống nghiệm chuẩn trên chuột nhắt
trắng và xác định được một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thụ tinh và khả năng phát
triển của phôi.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Giới thiệu về chuột nhắt
2.1.1 Phân loại khoa học
Giới:

Animalia

Ngành :

Chordata

Lớp:

Mammalia

Bộ:

Rodentia

Họ:

Muridae

Dưới họ:

Murinae

Giống:

Mus

Loài:

Musculus

Hình 2.1 Chuột nhắt trắng tại Việt Nam
3


2.1.2 Đặc điểm cơ thể học
Chuột nhắt trưởng thành có chiều dài cơ thể (từ mũi đến gốc của đuôi) là 7,5
– 10 cm và chiều dài đuôi là 5 – 10 cm. Trọng lượng cơ thể thường là 10 – 25 g.
Chúng khác nhau về màu sắc từ trắng đến xám, và từ nâu sáng đến đen. Chúng có
lông ngắn, tai và đuôi có ít lông. Các chân sau ngắn, chỉ 15 – 19 mm. Chúng có
dáng đi bình thường, bước chạy khoảng 4,5 cm, mặc dù vậy chúng có thể nhảy lên
đến 45 cm. Phân màu đen, dài khoảng 3 mm và có mùi mốc.
2.1.3 Dinh dưỡng
Thức ăn của chuột chủ yếu là thực vật, nhưng chúng cũng ăn thịt, côn trùng,
hay bất cứ loại thức ăn gì mà chúng kiếm được. Chuột nhắt cần một lượng thức ăn
và nước uống rất nhỏ để tồn tại. Trong điều kiện thuận lợi, mỗi con chuột có thể ăn
hết một khối lượng thức ăn nặng bằng trọng lượng cơ thể của nó và uống từ 3 – 9

ml nước mỗi ngày. Chuột nhắt có thể sống mà không cần có nguồn nước bởi vì
chúng có thể lấy đủ nguồn nước cần thiết từ nguồn thức ăn của chúng. Còn trong
điều kiện khan hiếm thức ăn và nước uống thì chuột nhắt ăn tối thiểu 2 g thức ăn và
uống 1 – 2 ml nước/ngày.
2.1.4 Sinh sản
Trong giai đoạn sinh sản, các chuột cái và chuột đực giao tiếp với nhau bằng
cách phát ra siêu âm các tiếng kêu siêu âm đặc trưng có tần số từ 30 kHz – 110
kHz. Những tiếng kêu này hầu hết thường diễn ra trong quá trình ve vãn khi con
đực đánh hơi và theo đuổi con cái. Tuy nhiên, tiếng kêu này vẫn tiếp tục trong khi
giao phối. Các con đực có thể gây ra để phát ra những tiếng kêu nhờ sự kích thích
của pheromone các con cái.
Chuột cái có một chu kỳ động dục từ 4 – 6 ngày. Nếu một số các con cái
được nhốt chung với nhau trong điều kiện đông đúc thì chúng sẽ thường không
động dục. Nếu sau đó chúng được tiếp xúc trực tiếp với nước tiểu của con đực thì
chúng sẽ trở nên động dục sau 72 giờ.
Thai kỳ của chuột khoảng 19 – 21 ngày. Mỗi lứa đẻ của chuột cho ra đời từ 3
– 14 chuột con (trung bình 6 – 8). Một chuột cái có thể đẻ 5 – 10 lứa trong một năm

4


(nếu các điều kiện thuận lợi thì cứ 24 đến 28 ngày chúng sẽ đẻ một lứa). Do đó, số
lượng của chúng có thể tăng rất nhanh. Phần lớn các giống chuột đẻ quanh năm, cả
mùa khô và mùa mưa.
Chuột con vừa sinh ra chưa mở mắt và không có lông. Lông bắt đầu phát
triển ba ngày sau khi sinh và mắt mở sau khi sinh 1 – 2 tuần. Chuột cái thành thục
sinh dục vào khoảng 6 tuần và chuột đực vào khoảng 8 tuần, nhưng cả hai có thể
sinh sản sớm nhất khi 5 tuần tuổi.
Tuổi thọ của chuột nhắt hoang dã thường không quá một năm. Trong khi đó
các con chuột trong phòng thí nghiệm được chăm sóc và bảo vệ tốt thì sống lâu hơn,

khoảng 2 – 3 năm.
2.1.5 Các ứng dụng của chuột trong nghiên cứu
Chuột là loài động vật thí nghiệm phổ biến trong các thí nghiệm thuộc lĩnh
vực y – sinh học, vì chuột thuộc nhóm động vật có vú, tương đối dễ dàng chăm sóc
và thực hiện các thao tác trong phòng thí nghiệm, sinh sản nhanh, và có mức độ
tương đồng cao về di truyền giữa chuột và con người. Trình tự bộ gen chuột đã
được xác định, và chúng có rất nhiều gen tương đồng với con người. Người và
chuột đều có khoảng 30000 gen, hơn 90% các gen ở người cũng tìm thấy ở chuột.
Tế bào người có 23 cặp, tế bào chuột nhắt có 20 cặp, chuột cống có 21 cặp nhiễm
sắc thể (chromosomes). Những mảng DNA ở nhiễm sắc thể (NST) số 3 và số 16
của chuột lại lần lượt tìm thấy trong NST số 1 – 3 – 4 – 8 – 13 và số 3 – 16 – 21 –
22 của người (Bùi Văn Uy, 2008).
Hầu hết các chuột trong phòng thí nghiệm là giống lai của những phân loài
khác nhau, phổ biến nhất là Mus musculus domesticus với Mus musculus musculus.
Chuột thí nghiệm có nhiều màu lông khác nhau, biến thiên từ đen đến bạch tạng.
Hiện nay nhiều giống chuột đã được thuần chủng hóa.
Nếu phân loại theo tính năng thì chuột thí nghiệm được chia ra 2 loại: chuột
thuần chủng và chuột biến đổi gen. Chuột thuần chủng là các loại chuột dùng cho
các kiểm nghiệm an toàn thuốc, thực phẩm, mỹ phẩm, cung cấp các nguồn tế bào
phôi, tế bào gốc, cung cấp tế bào lai, sản xuất các chế phẩm sinh y học, nghiên cứu

5


hoá chất gây ung thư,… hay trong giảng dạy. Chuột chuyển gene dùng để nghiên
cứu cơ bản: gen, làm mô hình nghiên cứu các bệnh nan y. Một số hướng nghiên cứu
hiện nay thí nghiệm trên các chủng chuột chuyển gene là: Hội chứng Down dùng
dòng chuột - Ts65Dn; bệnh xơ cứng Cystic Fibrosis (CF) – dùng chuột The Cftr
knockout; ung thư: p53 knockout tăng nhãn áp gây mù (Glaucoma): DBA/2J; tiểu
đường týp 1 bệnh tự miễn; tiểu đường týp 2 do rối loạn chuyển hoá sau 40 tuổi;

bệnh động kinh ở trẻ em; bệnh tim mạch; ung thư cổ tử cung; HIV-ADIS,... cứ mỗi
loại bệnh sẽ tương ứng một đến vài dòng chuột chuyển gene.
2.2 Đặc điểm, quá trình hình thành và phát triển của các giao tử ở động vật có
vú
2.2.1 Tinh trùng
2.2.1.1 Cấu tạo của tinh trùng
Dù có cấu tạo và kích thước khác nhau, nhưng về cơ bản tinh trùng ở các loài
vẫn có những nét tương đồng. Cấu tạo của tinh trùng bao gồm:
Phần đầu: Có nhiều hình dạng khác nhau giữa các loài, phổ biến là hình
ovan, phần đầu của tinh trùng chuột có hình lưỡi móc rất đặc trưng. Đầu tinh trùng
có chứa một nhân và một thể đỉnh (acrosome).
Nhân: nhân tinh trùng chứa bộ nhiểm sắc thể đơn bội. DNA trong
nhân tinh trùng xoắn chặt làm cho nó bị nén lại, đặc điểm này giúp cho tinh trùng
hạn chế được ảnh hưởng của các tác động vật lý cũng như là bị đột biến trong quá
trình dụ trữ và di chuyển đến nơi thụ tinh.
Thể đỉnh: là phần nằm ngay phía trước nhân, được tạo thành từ bộ
Golgi. Thể đỉnh chứa các enzyme acrosin, hyaluronidase, acid phosphatase, aryl
sunphatase, esterase và phospholipase. Các enzyme này tham gia vào phản ứng thể
đỉnh giúp cho tinh trùng xâm nhập được vào bên trong trứng.
Phần cổ và thân: nối với đầu một cách lỏng lẻo. Ty thể trong phần thân tinh
trùng chứa các enzyme có khả năng chuyển hóa yếm khí đường, glycerol, sorbitol,
lactate, acetate, các loại acid béo và nhiều loại acid amin, giúp cung cấp năng lượng

6


cho tinh trùng. Ngoài ra, phần thân còn chứa sytine cytocrime, giúp cho sự hô hấp
của tinh trùng.
Phần đuôi: gồm 3 đoạn giữa, chính và chóp đuôi. Đoạn giữa gồm các ty thể
xếp theo đường xoắn trôn ốc xung quanh sợi trục của đuôi. Ty thể là nguồn phát

sinh năng lượng cho hoạt động của tinh trùng. Đoạn chính giúp ổn định các yếu tố
co rút của đuôi. Chóp đuôi chịu trách nhiệm cho sự chuyển động.

(Nguồn: www.edutv.com/.../human_creation/creation02.html)

Hình 2.2 Cấu tạo của tinh trùng

(Nguồn: /> />
Hình 2.3 Tinh trùng và đầu tinh trùng chuột
A: Tinh trùng chuột; B: Đầu tinh trùng chuột
7


2.2.1.2 Đặc tính của tinh trùng
Sức vận động của tinh trùng
Tinh trùng có khả năng vận động độc lập trong môi trường tinh dịch cũng
như trong đường sinh dục của con cái. Vận động của tinh trùng là vận động tiến
thẳng, tinh trùng có tính di chuyển ngược dòng, nhờ vậy nên chúng sớm tìm đến
gặp trứng. Tốc độ và khả năng vận động của tinh trùng phụ thuộc vào mức độ thành
thục của nó cũng như sự co bóp của tử cung và ống dẫn trứng. Trong quá trình vận
động của tinh trùng sử dụng năng lượng ATP do ty thể cung cấp.
Đặc tính sinh học của tinh trùng
Tinh trùng có khả năng hô hấp bằng cả hai phương thức: yếm khí và hiếu khí.
Hô hấp yếm khí: trong điều kiện không có oxy, tinh trùng hô hấp yếm khí và
sử dụng glucose làm nguồn nguyên liệu chính. Hô hấp yếm khí xảy ra khi tinh trùng
còn ở trong ống sinh tinh và dịch hoàn phụ.
Hô hấp hiếu khí: trong điều kiện có oxy, tinh trùng phân giải fructose giải
phóng ATP và acid lactic. Quá trình này xảy ra giống như ở mô cơ và xảy ra trong
giai đoạn mà tinh trùng được phóng vào đường sinh dục cái, chỉ khác nguyên liệu
của nó là fructose chứ không phải là glycogen như ở mô cơ.

Ngoài ra tinh trùng còn có các đặc tính khác như là: tính hướng về ánh sáng
và tính tiếp xúc (tinh trùng thường tập trung hướng về các vật rắn có trong môi
trường, kích thích nó gia tăng hoạt động dẫn đến tiêu hao năng lượng, do đó giảm
sức sống).
Các yếu tố ảnh hưởng đến sức sống của tinh trùng
Sự vận động và sức sống của tinh trùng chịu ảnh hưởng của yếu tố môi
trường:
- Nhiệt độ: ở nhiệt độ thấp tinh trùng ít hoạt động, nhiệt độ tăng làm tăng
hoạt tính của các enzyme trao đổi chất. Vì vậy, nhiệt độ càng cao thì tinh trùng hoạt
động càng mạnh nên giảm sức sống.
- Áp suất thẩm thấu: sự ổn định của áp suất thẩm thấu giúp cho tinh trùng
duy trì được hình dạng và thể tích. Tinh trùng rất nhạy cảm với áp suất thẩm thấu,

8


sự tăng hay giảm của áp suất thẩm thấu đều ảnh hưởng xấu đến sức sống của tinh
trùng. Ví dụ: nước làm giảm áp suất thẩm thấu của môi trường tinh dịch (nhược
trương), làm cho đầu tinh trùng phình to ra, lắc lư rồi chết.
- Độ pH: trong điều kiện nhiệt độ giống nhau nhưng độ pH khác nhau vận
động của tinh trùng cũng khác nhau (pH ảnh hưởng tới hệ thống enzyme trao đổi
chất). Ở môi trường acid yếu, tinh trùng ít vận động nên sức sống kéo dài.
- Ánh sáng: tia hồng ngoại làm tăng hoạt động của tinh trùng làm giảm sức
sống của nó. Ngoài ra, những tia khác như tia cực tím, tia γ … đều có ảnh hưởng
xấu tới tinh trùng.
- Các chất hóa học: tinh trùng rất mẫn cảm với những chất hóa học lạ, vốn
không có trong môi trường tinh dịch.
2.2.1.3 Sự hình thành tinh trùng
Sự hình thành tinh trùng xảy ra trong tinh hoàn. Tinh hoàn gồm ống sinh tinh
và mô kẽ bao quanh ống sinh tinh.

Mô sinh tinh
Tinh trùng được hình thành từ các tinh nguyên bào (spermatogonia). Ở động
vật có xương sống các tinh nguyên bào di chuyển đến mào sinh dục của phôi, chúng
sẽ hợp nhất và biến đổi thành ống sinh tinh (seminiferous tubule). Trong ống sinh
tinh có hai loại tế bào: các tế bào Sertoli làm nhiệm vụ dinh dưỡng và các tế bào
sinh dục ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sinh tinh. Đến tuổi thành thục sinh
dục, các tế bào Sertoli bao quanh các tinh nguyên bào bảo vệ và cung cấp dinh
dưỡng cho tinh nguyên bào.
Các tinh nguyên bào liên tục phân chia và lần lượt tạo ra các tinh nguyên bào
ở các giai đoạn A1, A2, A3, A4. Các tinh nguyên bào A4 có thể tự tái tạo, có thể bị
chết hoặc có thể tiếp tục nguyên phân để tạo ra tinh nguyên bào trung gian
(intermediate spermatogonium), tinh nguyên bào B, tinh bào sơ cấp (primary
spermatocyte).
Mỗi tinh bào sơ cấp giảm phân tạo thành 2 tinh bào thứ cấp (secondary
spermatocyte). Mỗi tinh bào thứ cấp lại giảm phân tạo ra 2 tinh tử (spermatid).

9


Trong suốt quá trình phân chia từ tinh nguyên bào A1 đến tinh tử, các tế bào di
chuyển dần từ màng cơ bản của ống sinh tinh vào lòng ống (lumen).

(Nguồn: />
Hình 2.4 Quá trình hình thành tinh trùng
Mô kẽ
Mô kẽ chứa các tế bào Leydig. Tế bào Leydig có 2 chức năng quan trọng.
Chức năng chính của tế bào Leydig là sản xuất ra hormon sinh dục đực
(testosterone). Testosteron sau khi hình thành một phần sẽ được chuyển tới ống sinh
tinh và thúc đẩy quá trình phân chia giảm nhiễm của các tế bào sinh tinh. Một phần
testosteron được vận chuyển vào máu để tham gia vào quá trình phát sinh và duy trì

10


các đặc điểm sinh dục thứ cấp, hoạt động tiết dịch của các tuyến sinh dục phụ và
phát triển hệ cơ trong cơ thể.
Chức năng thứ hai của tế bào Leydig là nhận biết LH nhờ các thụ thể đặc biệt
trên bề mặt của nó.
2.2.1.4 Sự phát triển của tinh trùng
Ở lớp thú, các tinh tử là những tế bào hình tròn, chưa có đuôi. Chúng phải
trải qua quá trình biệt hoá mới trở thành tinh trùng. Đầu tiên tinh trùng tạo ra thể
đỉnh từ bộ Golgi. Thể đỉnh tạo thành một mũ bao phủ nhân. Sau khi mũ thể đỉnh
được thành lập, nhân sẽ xoay đi để mũ đối diện với màng cơ bản của ống sinh tinh,
tế bào chất bị loại bỏ, nhân trở nên dẹp và cô đặc, ty thể tạo thành một vòng bao
quanh gốc của sợi đuôi.
Một trong những biến đổi chính của nhân là sự thay thế histone bằng
protamin, làm cho nhân không còn hoạt động phiên mã. Tinh trùng ở trong tinh
hoàn chưa thể di động được, chúng chỉ có được khả năng này sau khi đã ở trong
mào tinh, có nghĩa là chỉ có tinh trùng trong mào tinh mới có khả năng thụ tinh.
2.2.2 Tế bào trứng
2.2.2.1 Cấu tạo của trứng
- Màng nguyên sinh (plasma membrane) là màng bao quanh tế bào chất. Nó
có khả năng điều hoà sự trao đổi ion trong quá trình thụ tinh. Ngoài ra nó còn có
khả năng hợp nhất với màng tế bào tinh trùng.
- Màng noãn hoàng (vitelline envelope) là màng bên ngoài màng nguyên
sinh. Nó chứa ít nhất tám loại glycoprotein cần thiết cho sự nhận dạng đặc hiệu của
tinh trùng. Ở thú, màng noãn hoàng bị phân cách bởi vùng trong suốt (zona
pellucida_ZP). Màng trong suốt được cấu tạo bởi ba loại glycoprotein gốc sulfat có
tính acid: ZP1 – trọng lượng phân tử là 200000 Dal, ZP2 – trọng lượng phân tử là
120000 Dal, ZP3 – trọng lượng phân tử là 83000 Dal, trong đó ZP3 có vai trò là thụ

thể nhận biết tinh trùng và khởi sự cho phản ứng thể đỉnh (acrosome reaction).
Màng trong suốt bao bọc quanh tế bào trứng và quanh phôi ở giai đoạn đầu. Màng
trong suốt có vai trò bảo vệ, điều hoà thẩm thấu và trao đổi chất giữa môi trường và

11


phôi; đảm bảo khả năng liên kết của các tế bào phôi trong giai đoạn đầu khi phân
chia, nhờ đó duy trì tính ổn định của các tế bào phôi trong quá trình phân chia; đảm
bảo sự phân biệt rõ ràng giữa nhân ở phía trong với màng nuôi ở phía ngoài, nếu trật
tự sắp xếp giữa nhân và màng nuôi bị đảo lộn thì phôi sẽ bị thoái hóa hoặc chết
(Seidel, 1982). Ngoài ra màng trong suốt bao bọc quanh phôi còn có vai trò làm
hàng rào chống sự xâm nhập của các loại virus (Willadsen, 1980; Ozil và cs, 1982).

(Nguồn:www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=d...)

Hình 2.5 Cấu tạo của màng trong suốt (Zona pellucida)
- Ở thú, màng nguyên sinh còn được bao quanh bởi một lớp tế bào gọi là lớp vỏ bên
trong (cumulus). Lớp vỏ này nằm ngoài màng trong suốt, bao gồm nhiều tế bào
nang noãn, chúng cung cấp chất dinh dưỡng cho trứng sau khi trứng rụng . Lớp
trong cùng của các tế bào này tiếp giáp ngay với vùng trong suốt được gọi là vòng
tia (corona radiata).

12


( />
Hình 2.6 Cấu tạo của trứng
- Nằm ngay bên dưới màng nguyên sinh trứng là một lớp vỏ (cortex) mỏng
khoảng 5 µm. Tế bào chất của vùng này cứng hơn phía ở phía trong và có nhiều

phân tử actin hình cầu. Trong quá trình thụ tinh, các phân tử actin bị polymer hoá
tạo thành các vi sợi (microfilament). Các vi sợi này cần cho sự phân cắt tế bào,
đồng thời tạo ra các vi nhung mao (microvilli) trên bề mặt tế bào. Ngoài ra trong
lớp vỏ còn có các hạt vỏ (cortical granules) là dẫn xuất của thể Golgi, có chứa các
enzyme thủy phân protein, mucopolysaccharide, glycoprotein và protein hyalin. Các
enzyme và mucopolysaccharide có vai trò ngăn chặn các tinh trùng khác vào trứng
sau khi trứng đã thụ tinh.
2.2.2.2 Thành phần của trứng
Tế bào chất của trứng chín bao gồm: protein, ribosome, tRNA, mRNA, các
yếu tố phát sinh hình thái, các chất hóa học bảo vệ trứng. Trong đó:
- Protein: được sản sinh trong các cơ quan khác như gan, thể mỡ. Sau khi
hình thành chúng di chuyển theo máu mẹ và tích tụ trong trứng. Chúng có vai trò
cung cấp năng lượng và các acid amin cần thiết cho các giai đoạn phát triển sớm
của phôi.
- Ribosome và tRNA: cần cho phôi tổng hợp protein của riêng chúng ngay
sau khi trứng được thụ tinh.
13