[发明专利]以少量精细胞对哺乳动物进行有性别选择的授精

说明书

本申请是分案申请，其原申请的国际申请号为PCT/US98/27909，中国国家申请号 为98813255.9，申请日为1998年12月31日，发明名称为“以少量精细胞对哺乳动物进行有性 别选择的授精”。

技术领域

本发明涉及哺乳动物后代的性别选择。特别涉及低剂量人工授精和为繁殖所需性 别的动物后代而增加产卵的方面。特别是本发明涉及无论使用何种分类技术，用低剂量实 现性别选择的人工授精、涉及为性别选择经流式细胞计数术分类精子和低剂量人工授精系 统，以及增加排卵结果的技术等。

背景技术

长期以来，人们一直希望能够选择动物后代的性别。除了明显的心理因素，当考虑 到诸如牛的食用动物以及战利品动物，如马等类似动物时，实际的哺乳动物后代性别选择 具有明显的经济学价值。由于存在这种巨大的需求，为获得性别选定的后代人们进行了各 种大量的努力。似乎最可能实现所需结果的工作集中在授精前分类和选择X和Y精子。

尝试分类X和Y精子所面临的一个挑战是精子的数量很大。在自然授精中，有些动 物种类产生数十亿的精子；在人工授精中虽然使用精子较少些，但仍然需很大数目。例如， 人工授精技术通常使用1千万至5亿个精子(取决于物种)。因此即使在人工授精环境中也需 要极大数目的精子。

已尝试了许多方法来实现分离携带X-和Y-染色体的精子。这些方法包括诸如在美 国专利号4276139中公开的磁性分离技术，在美国专利号5514537中公开的柱式(columnar) 分离技术，在美国专利号3894529，再审专利号32350，美国专利号4092229，4067965和 4155831中讨论的重量分析技术。在US4083957中公开了对电学特性进行分析的尝试，在美 国专利号4225405，4698142和4749458中讨论了结合电学和重力特性的分析。在美国专利号 4009260和4339434中显示了尝试分析精子活力。诸如在美国专利号4511661和4999283(涉 及单克隆抗体)和美国专利号5021244，5346990，5439362和5660997(涉及膜蛋白)，和美国 专利号3687803，4191749，4448767，和4680258(涉及抗体)中显示的化学技术，以及在美国 专利号4085205中显示的添加血清成分。尽管似乎提供了具有较高效力的各种技术，但事实 上目前没有一种技术达到性别预选所需的水平。然而，不论最终使用何种分离技术，自然存 在的大量精子的竞争性结合和分离携带X-和Y-染色体的精子的研究使开发以少量精子实 现授精成为可能。

目前，用于实现分离携带X-和Y-染色体的精子的定量技术包括通过流式细胞计数术逐个辨别和分离精子。该技术随着技术进步和发现携带X-和Y-染色体的精子对不同的染色剂吸收显示出其可能性。这一点以前在美国专利号4362246中进行了讨论且通过LawrenceJohnson在美国专利号4135759中公开的技术进行了重要的阐述。Johnson的这种利用流式细胞计数术分离携带X-和Y-染色体的精子的技术非常重要和先进，因为它首次使分离该精细胞在商业上成为可能。尽管仍然是实验性的，但通过高速流式细胞计数器，如Cytomation公司生产的流式细胞计数器已显著增强了这种分离的效果且已在包括美国专利号5150313，5602039，5602349和5643796以及国际PCT专利申请WO96/12171的各种其它专利中进行了讨论。尽管利用Cytomation公司生产的细胞计数器极大地增加了速率，且尽管这种速率增加与常用的高数量的精细胞特别相关，但仍然存在一些问题。用流式细胞计数器尽管几乎可使速率增加10倍，但许多情况下需要越来越短的分类时间。首先，已发现作为实际问题，精子是时间关键性细胞。如果它们较长时间未用将失去效力。其次，收集、分类和授精的计时使速度在商业上有高度的重要性。因此，精细胞和该方法对时间要求的特性使速度成为实现高效率和成功率的至关重要因素。

从实践上到理论上还存在其它的问题。在实践方面，需要使用廉价的可大量使用 的物质获得性别分类的精子样品。在费用方面，还需要能以尽可能有效的劳动实现分类(以 及收集和授精)。因此，为了该领域成功商业生产，可能仅提高效率的改进仍然是有意义的。 关于实际费用，是整个方法实践中最为棘手和敏感的方面。为此，需要简化过程使其程序尽 可能粗略，以便操作错误或技巧的影响不大。结合这些情况更加需要用较小量的精子进行 授精。