[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Lawrence Johnson 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。