人工生殖技術：豬胚移置

EMBRYO TRANSFER OF PIGS

豬胚移置是什麼？

　　豬胚移置是應用人工技術來收集親代豬隻配子（精子和卵子）結合後的新生命──豬胚，再移置於另一個 具有滋養豬胚發育成胎之代孕母豬腹 中，來分娩生產仔豬的方式。

豬胚移置的用途：

可將具有優良性能之母豬，使之超級排卵後，經優良性能公豬精子受精而成胚，移置於代孕母豬來生產較多的優良後代。 可應用於特定品種的大量繁殖，如將純種豬胚移置到雜種母豬腹中，由雜種母豬代孕產仔，可使該純種豬的後裔頭數在一段 時期內增加。 引進新品種或個體時可避免疾病傳染。豬胚於體外數次清洗後，可去除附於透明帶上的細菌，如再經胰蛋白（ Trypsin）處 理，則可去除附著於透明帶之病毒。 胚移置前可配合胚操縱技術，進行胚分割、胚融合、胚核轉置、外源基因之注入、或性別鑑定，來生產多型式的豬隻以提高 經濟效益。 豬胚可以冷凍方式半永久保存於液氮中，以利豬之種原保存；且可以此方式進行國內各豬場或國際間的品種交流。

豬胚移置外科所需器材：

一、麻醉及手術前準備所需之器材：

1. 豬保定器或保定用綿繩一條；
2. 50ml 注射筒（連針）和 25G 大小的 頭皮針各一支；
3. 鼻導管一支及固定橡皮帶一條；
4. 短效性麻醉劑，如必托生(Thiopental Sodium)；硫酸阿托平(Atropine Sulfate )；鹵乙烷(Halothane)；
5. 氣體麻醉機及笑氣、氧氣；
6. 刷子、剃刀、肥皂等手術部位清洗用具；
7. 碘酊；

二、手術採胚和胚移置器材：

1. 覆布固定鋏 (Towel forcep) 一套四支；
2. 四號解剖刀柄與 20 號解剖刀片各一支；
3. 直式或彎式凱利止血鉗 (Kelly hemostatic forcep) 各二支；
4. 洛克斯特平止血鉗 (Rochester-pean hemostatic forcep) 一支；
5. 鼠齒鑷子(Rat-tooth dressing forcep)及組織鑷子(Tissue forcep)各一支；
6. 手術剪刀 (Operating scissor) 二支；
7. 可利爾吾德 (Crilewood) 持針器一支；
8. 胚沖集用玻璃導管，直徑 1.0 cm 與 0.5 cm 各一支；
9. 外科角錐縫合針、外科斜切角針及圓鈍針各一支；
10. 已磨鈍針尖的 18 號 1.5 吋鋼質注射針一支；
11. 滅菌過的胚沖集液，每頭供胚豬約需 50 毫升；
12. 接沖集液用的 100 ml 量筒二支；
13. 直徑 10 cm 之培養皿四個，直徑 3 cm 塑膠培 養皿或表玻璃 10 個；
14. 解剖顯微（放大 3 或 5 倍) 或立體顯微鏡（放 大 10 至 40 倍）；
15. 0.25 ml 麥管二支，麥管推棒一支；
16. 20 ml 及 1 ml 注射筒各一支；
17. 手術縫線（00 號，1 號及 2 號三種）；
18. 消毒紗布塊一包；
19. 豬隻四肢固定用繩四條；

豬胚移置操作過程：

一、手術採胚：

1. 禁食及保定： 供胚母豬均於採胚前一天下午起禁食或至少禁食 12 小時，但乃供應飲水。以保定器或棉繩套住上顎部保定。
2. 麻醉及消毒： 母豬經耳靜脈注射短效性麻醉劑 Thiopental Sodium，每公斤體重11-12 mg 的麻醉劑量，使之昏迷，倒在貼地式搬運車上；迅速以 Y 形軟性塑膠鼻導管插入鼻孔約五公分深，並以廢棄之車內胎紮緊上顎固定鼻導管。並以一毫升注射筒於皮下注射 1mg 之 Atropine sulfate，同時亦進行手術部位（最後第一對到第三對乳頭之間的腹中線部位）之清洗、剃毛及噴上碘酊作初步消毒。隨後立即將豬連同搬運車推上高效率油壓昇降手術台，將 Y 形鼻導管一端連接上氣體麻醉機，以每分鐘二公升的氧氣配合每分鐘一公升的笑氣及 2-4％ 濃度之揮發性液體麻醉劑鹵乙烷 (Halothane) 維持其麻醉狀態。豬仰躺後以繩索將兩前肢並列置於胸前及兩前肢自然屈曲開張的方式固定在搬運車上，以利手術之進行。
3. 腹中線切開： 當母豬保定完成，即刻以碘酊對手術部位再加以消毒。手術者站在仰躺豬的右側，手術器具置於手術者右側。首先由手術者將中心開窗之消毒過方型手術覆布覆蓋於豬腹部手術部位上，以覆布鋏固定之。以滅菌紗布拭去手術部位皮膚上之碘酊，然後以左手按壓手術部位之前方，使豬肚臍後方之腹中線介於左手中指與食指之間，同時下壓住皮膚，再以右手持解剖刀沿腹切向後方將皮膚切開一個約手掌寬之切口。之後以雙手持紗布，沿腹中線將皮下脂肪層撕裂開到肌膜層上方，再用刀沿肌膜上約半公分寬的白色帶劃開，把腹膜暴露出來。隨即可用解剖刀切一小口或用左手食指刺破腹膜，再用左右食指將腹膜沿切口撕開到肌膜層切口同寬即可。
4. 子宮角、輸卵管和卵巢拉出： 此時可見到部分子宮角，用右手食、中指將子宮角挾出後，拉出子宮、卵巢、輸卵管及子宮體。若未見子宮角，則需以左手四指合併沿右腹壁伸入腹腔後，先以手指背推開小腸和膀胱後，夾出子宮角。
5. 胚沖洗和收集： 通常一至三日齡胚在輸卵管及子宮上端，四至五日齡胚在子宮角前半端，而六至七日齡胚在子宮中端和後半端，故玻璃導管口位置需視配種後天數而加以調整。辨認出左或右子宮角後，以左手姆指和食指捏緊供玻璃導管開口位置子宮角一分鐘後，以解剖刀柄之鈍頭端在捏緊部位刺破子宮角腔壁，裝入適中的胚沖集玻璃導管後，以固定器夾緊或由助手捏緊。開口近子宮體位置時，則需較多的沖洗液。以注射筒接上鈍頭注射針，內裝以 20ml 胚沖洗液 (Dulbecco's Modified PBS)，從輸卵管喇叭口內灌入。灌注速度應以不造成輸卵管破裂為佳，速率均等地灌注。然後沿子宮角上端向子宮體端以右手食指和中指適度地夾緊子宮角，左手拉動子宮角，交互拉擠動作，使沖洗液沖過子宮角腔而從玻璃導管流出，接入量筒或沖集皿中。另一子宮角隨即以相同方式沖洗。
6. 切口縫合： 隨後以零號線縫合子宮角腔開口後並記錄卵巢上黃體數目。此時採集胚後之母豬腹中線切口，可依序縫合其腹膜（ 0 號線）、肌膜 （ 2 號線）、皮下脂肪層（2 號線一針即可 ）及皮膚切口（ 1 號線），然後在創口處貼上外傷用貼布後，拔去鼻導管；降下手術台後鬆綁，推移到恢復室。把豬從搬運車移下使之側躺，待可自行站立時或隔夜可趕回豬舍。

二、尋胚及移置前之處理：

1. 將收集於量筒內之胚沖集液分裝 於直徑 10 cm 培養皿中，於顯微鏡下尋胚。
2. 將拔到的胚，以麥管結合 1 ml 注射筒吸起，移到乾淨的胚沖集液中清洗 10 次。然後以氣泡間隔出含胚的液體小滴的方式分裝入 0.25 ml 麥管中備用。

三、豬胚外科移置：

1. 受胚豬之保定、麻醉及消毒方式均與供胚豬相同。
2. 受胚豬之腹中線切開如同供胚豬；待刺破及撕開腹膜後，僅拉出一側之子宮角或輸卵管。
3. 依胚之發育階段，將裝有一到四細胞階段的胚之麥管由部開口置入輸卵管內；或以鈍頭針刺穿子宮角之肌膜及子宮內膜層，再將裝有四細胞到孵化囊胚階段的豬胚之麥管經由鈍頭針刺穿之創口置入子宮角腔內。然後以麥管推棒將麥管內之豬胚推入輸卵管內或子宮角腔內。
4. 依供胚豬之縫合法縫合各層切口並貼妥外傷貼布後，拔去鼻導管，推移到恢復室。到下一個正常發情週期時注意其是否有發情回復之現象。

豬胚移置的推廣現況：

豬胚的採集與移置因為豬隻生殖道型態學上的先天性限制，目前仍必須仰賴於外科的方式進行。惟這種操作並不是很困難的工作；所須的操作時間，以三人為一小組，自豬隻麻醉、採胚、尋胚到移置後縫合完成，大約須時 30-40分鐘。而供胚母豬每頭在一位受過五十頭採胚訓練的手術者操作下，可供胚達四到六 次。本所為推廣豬胚採集及移置技術，曾於 1990 年三月舉辦為期五天的「豬胚採集、顯微操縱和移置技術研習會」，計有學員十六人完成該等技術訓練。另為了加強本技術田間應用之可行性，亦曾於本所畜牧場及核心豬場之豬舍，直接於經洗淨、消毒之地面進行豬胚採集與移置之試驗，且有產仔之例。 　　在國外，亦有洲際之間進行豬胚移置成功之例。惟常溫狀態下豬胚在體外的時間越久，其受胎率及產仔率便會受到影響。因此，在豬胚採集與移置的未來發展上，必須朝向採胚和胚移置技術之非外科化，豬胚常溫、低溫或起低溫保存運輸之技術開發，並配合適當的超級排卵與發情同期化處理、豬胚操縱技術，以作為促進豬隻遺傳育種改良上，更為有效之手段。

豬胚移置之展望：

　　家畜胚採集與移置，在牛、綿羊及豬方面均已有相當的發展與改良。雖然豬隻的胚採集與移置，因其子宮角的長度與子宮頸皺襞的特殊結構和性質，使得非外科的方式之發展一直鮮能突破。但自 1960 年以來，豬胚外科採集和移置技術已有長足的改良。基於豬隻生殖科技化的發展需求，以及提昇國內豬胚採集與移置應用之普遍性，而期加速豬之育種改良速率，開發非外科技術和細胞低冷保存方法更待突破。

　　胚採集與移置技術的開發，在學術上對研究家畜胚早期之發生與發育、胚在子宮內外的存活條件、胚於埋植前階段在子宮內的遷移分佈之行為，及胚與母體環境間的交互作用等，提供了個有力的手段。胚的採集與移置，對於新興生物科技，諸如胚原核顯微注射、體外成熟與體外受精、胚 核轉置、胚分切、胚集合、胚冷凍、囊胚顯微注射等胚之顯微操縱技術的開發與運用，亦是最基本且最重要的「支援技術」─任何操縱過的胚，均需賴胚移置技術的應用，將之移到母體環境內，方能得到子裔的出生。而單純的胚採集與移置的操作，在產業上的應用，亦可收到提高優良種畜的 利用效率、加速優良種畜後裔的傳播速率與擴展其傳播範圍、減少疾病的散播、促進基因的交換與保存，進而提家畜育種改良的速率。

參考文獻：

1. 林安仲、林明輝、吳和光、馬春祥。1988。早期豬胚 移置於子宮角最後階段之研究。國立台灣大學農學院研究報告，28(2):71~76。
2. 吳明哲。1990。科技化的家畜禽遺傳育種。台灣省畜產試驗所專輯第八號。
3. 陳立人、吳明哲。1991。豬胚外科採集技術與胚發育整齊度之分析。中畜會誌 20(2):175~187。
4. 鄭登貴。1985。試管豬─豬卵體外受精之研究。畜產研究，18(1): 99~142。
5. 鄭登貴。1989。生物技術在豬種改良之應用。台灣省 畜產試驗所三十週年所慶論文專輯，第 7~19 頁。
6. Day,B.N. 1979. Embryo transfer in swine. Theriogenology ,11: 27~31.
7. Dziuk,P.J.,C.Polge,and L.E.Rowson,1964. Intrauterine migration and mixing of embryos in swine following egg transfer.J.Anim. Sci., 23:37~42.
8. Hancock,J.L., and G.J.R.Hovell,1962.,Egg transfer in the sow. J. Reprod. Fert., 4:195~201.
9. Wu,M.C.,S.R.Kang,Y.S.Cheng,and Z.C.Kao,1990. Nonsvrgical  collection of porcine embryos. Proceedings of the 5th AAAP  Animal Science Congress 3:292 (Abstr.)