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技術(shù)文章

動(dòng)物所在小鼠精原干細(xì)胞體外減數(shù)分裂研究中取得進(jìn)展

 

        不育癥給個(gè)人、家庭和社會(huì)帶來嚴(yán)重困擾。男性不育約占人類不育病例的50%，由多種遺傳和表觀遺傳變異所致，主要表現(xiàn)為生殖細(xì)胞缺失以及減數(shù)分裂啟動(dòng)、完成和單倍體發(fā)育異常。長期以來由于缺少精原細(xì)胞干細(xì)胞的體外培養(yǎng)、基因修飾以及分化模型，人類對(duì)精子發(fā)生以及男性不育的機(jī)理研究進(jìn)展緩慢。
 
近來，中國科學(xué)院動(dòng)物研究所韓春生研究團(tuán)隊(duì)成功建立了在體外將小鼠精原干細(xì)胞誘導(dǎo)形成精母細(xì)胞的技術(shù)體系，發(fā)現(xiàn)視黃酸（RA）是這個(gè)體外系統(tǒng)的充分必要條件；在分化系統(tǒng)中添加外源RA同時(shí)進(jìn)行精原干細(xì)胞和睪丸支持細(xì)胞（Sertoli Cells）的共培養(yǎng)，能夠以約30%的效率獲得正在進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)線期和偶線期精母細(xì)胞。他們還利用RNA測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)了大量受RA調(diào)控的參與干細(xì)胞自我更新和分化的基因，并進(jìn)一步利用該體外技術(shù)鑒定出了參與精原干細(xì)胞減數(shù)分裂的新基因。這些工作為實(shí)現(xiàn)體外誘導(dǎo)二倍體精原干細(xì)胞形成單倍體精子細(xì)胞的工作奠定了基礎(chǔ)，并且為研究減數(shù)分裂的分子機(jī)理提供了理想的體外模型。這一工作以Retinoic Acid Is Sufficient for the in vitro Induction of Mouse Spermatocytes 為題目于6月23日在Stem Cell Reports 雜志線上發(fā)表。該研究得到了國家基礎(chǔ)研究計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金的資助。
 
韓春生研究團(tuán)隊(duì)多年來一直集中進(jìn)行精子發(fā)生和減數(shù)分裂的研究，是國內(nèi)**個(gè)報(bào)道建立小鼠精原干細(xì)胞體外長期培養(yǎng)、基因修飾和利用該技術(shù)體系獲得轉(zhuǎn)基因小鼠的實(shí)驗(yàn)室。他們還發(fā)現(xiàn)了FGF2和IGF1信號(hào)通路是小鼠精原干細(xì)胞體外增殖的必要因素；成功地將小鼠iPS細(xì)胞在體外以40%的效率誘導(dǎo)形成原始生殖細(xì)胞。這些成果曾發(fā)表在Cell Research （2012）22:773；Stem Cell Research （2013）12:517；Stem Cells and Development（2015）24:471 等期刊上。
 
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小鼠精原干細(xì)胞（SSC）在RA和Sertoli Cell的作用下形成誘導(dǎo)分化型精原細(xì)胞（idSG）和正在進(jìn)行減數(shù)分裂的誘導(dǎo)型精母細(xì)胞（iSC）來源：動(dòng)物研究所