KnockoutTM SR无血清培养基支持小鼠精原干细胞的短期存活(简报)

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是睾丸内具有自我复制和分化为精子潜能的干细胞,它的体外培养是精子发生机理研究和制作转基因动物等的新途径[1,2].近几年的研究表明,SSCs在体外的自我增殖需要GDNF(glial cell line-derived neu-rotrophie factor)因子和饲养层细胞等的支持[3-10].并且睾丸支持细胞(Sertoli's cells)和血清都导致培养的SSCs分化[1,6].因此,使用无血清培养基培养高度纯化的SSCs是培养成败的关键之一.     

哺乳动物精原干细胞体外分离培养研究进展

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)作为成体干细胞的一种,具有高度自我更新和分化潜能。近几年研究发现,SSCs的体外培养是表观遗传基础研究、精子发生机制深入探索以及治疗雄性不育的基础条件。本文根据国内外SSCs相关研究,对哺乳动物SSCs的生物学特性、体外分离培养和鉴定等作一综述,以期为哺乳动物SSCs和其他干细胞的长期体外培养以及建系提供一定的借鉴。     

精原干细胞技术研究进展

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是位于睾丸曲细精管基膜上能自我更新和连续分化产生精子的最原始精原细胞,是雄性体内唯一能将遗传信息自然传至子代并可终生复制的双倍体细胞,对复杂的精子发生过程有着至关重要的作用。作为一个未分化细胞群体,SSCs在精子生成和物种进化所必需的基因传递中发挥作用。基于课题组多年的研究,该文较系统地评述了SSCs的生物学特性、分离富集、体外培养影响因素和移植技术等方面的进展,以期对雄性辅助生殖、细胞再生治疗、畜牧业生产等研究应用提供借鉴。     

猪精原干细胞研究进展

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）是雄性生殖系干细胞,位于睾丸曲细精管基膜上,既具有自我更新潜能,又具有定向分化潜能,是自然状态下出生后动物体内在整个生命过程中进行自我更新并能将基因传递至子代的惟一成体干细胞。根据国内外最新相关进展,系统评述了猪SSCs分离纯化、体外培养及移植等方面的现状及问题。     

浅谈精原干细胞研究进展

精原干细胞是雄性动物体内精子发生过程中起重要作用的精原细胞类型,不但具有干细胞特性,还能定向分化为雄性配子将自身基因传递给后代。除此之外,体外培养和鉴定精原干细胞为移植和转基因提供了基础。我们对精原干细胞的生物学特性、分离培养、鉴定、移植及精原干细胞介导的转基因进行简要概述。     

哺乳动物精原干细胞的研究进展

精原干细胞是雄性体内可以永久维持的成体干细胞,它具有自我更新和分化的能力,保证了雄性个体生命过程中精子发生的持续进行,从而实现将遗传信息传递给下一代。精原千细胞不仅可在体外实现长期培养或诱导分化为各级生精细胞,并且可在特定条件下将其诱导去分化成为多能性干细胞。同样,这种多能性干细胞如同胚胎干细胞,可被诱导形成造血细胞、神经元细胞、肌细胞等多种类型细胞。鉴于其独具的生物学特性,精原干细胞在揭示精子的发生机制、治疗雄性不育和转基因动物等研究中具有重要价值。该文对精原干细胞在生物学特性、纯化培养、移植、体外诱导分化及其相关调控方面的各项研究进行了小结,综述了近年来的研究历程和最新研究成果。     

大鼠精原干细胞的高效分离和纯化方法

精原干细胞是精子发生的基础,是永久分化成精子的克隆源,它既可以自我更新维持体内干细胞的数量,又可以增殖分化形成各阶段的生精细胞直至成熟精子。本文以22～25日龄Wistar-Iamichi大鼠为研究对象,利用两步酶消化法分离得到睾丸曲细精管细胞悬液,根据精原干细胞与曲细精管细胞悬液中体细胞(支持细胞及少量的管周细胞)及各级分化的生精细胞贴壁能力及对细胞外基质粘附力的不同,将大鼠精原干细胞进行纯化。经纯化后,5只大鼠的睾丸可以得到约3×10~5个精原干细胞,该精原干细胞在体外培养可形成克隆,并且该克隆可表达精原干细胞特异的标记基因GFRα1和CDH1。本文所介绍的高效分离和纯化大鼠精原干细胞的方法,操作简便,且得到的精原干细胞具有很高的活力和增殖能力,该方法为今后大鼠精原干细胞的长期培养及操作研究奠定了基础。     

哺乳动物精原干细胞的操作技术及应用

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)具有高度的自我更新能力和分化潜能。精原干细胞移植技术作为精原干细胞研究的重要手段,已成为一种新兴的动物繁殖技术,能够提高雄性动物的生殖能力。该技术是从适龄雄性供体动物中采集精原干细胞,注射入受体动物的生精小管中使其产生精子。通过对精原干细胞的体外培养、遗传修饰及移植等操作,可以为探讨精子的发生机制、重建不育个体的精子发生、生产转基因动物提供新的途径;同时为提高优良品种家畜的生产效率、保护野生动物资源及不育症的治疗提供了一种新的方法;在医学、生物学及动物科学方面有着广泛地应用。通过对培养体系的不断完善,筛选、移植方法的不断改进,可获得更高的移植成功率。本文将从利用精原干细胞法生产转基因动物的优势,精原干细胞的形态特性和增殖分化特性,精原干细胞的移植技术和影响移植效率的关键因素,精原干细胞的体外培养,以及相关操作技术的应用与前景展望等方面做一概述。     

哺乳动物精子诱导相关技术研究进展

正常的精子形成是雄性哺乳动物维持正常生育能力的重要保障。近年来,随着对精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)研究的不断深入,与干细胞特性密切相关的精子发生和精子诱导的许多不同技术方法也引起了人们的关注。精子形成是一个复杂的过程,是SSCs进入分化途径后发生的许多复杂的生物学变化的过程,最终获得单倍体配子。诱导精子技术是研究动物生殖生理学特性的重要技术。本研究讨论了近年来各个国家和地区的研究者所做的关于哺乳动物精子诱导的不同的技术方法。这些方法将对哺乳动物遗传育种与繁殖学的研究给予协助,对男性不育症的诊疗提供帮助。     

水牛精原干细胞研究进展

精原干细胞(SSCs)是一类能够不断地进行自我更新和分化,并能保证遗传物质在亲子代之间有效传递的成体干细胞。伴随着各种移植技术、细胞体外培养及冻存等技术的发展,精原干细胞的应用成为可能,其在生产转基因动物及保护珍稀物种等方面有着广阔的应用前景。本文对水牛SSCs的生成、分离、纯化、培养、鉴定以及冻存的研究进行了系统的阐述。     

哺乳动物精原干细胞的分子标记及调控

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是一群生活在睾丸特殊微环境中并能自我更新和具有多向分化潜能的细胞,是精子发生的基础。近年来,通过对SSCs表面的α6-和β1-整合素、CD9、GFRA1等主要标记分子,以及对GDNF、Plzf、泛素、LIF等决定SSCs自我更新和分化的多种细胞因子和基因的研究发现,目前在SSCs的分离、鉴定和生物学特性方面已获得新的成果。本文简述了目前哺乳动物SSCs主要的标记分子及自我更新与分化的调控机理,以期为该领域及其他干细胞研究提供一定的借鉴。     

小熊猫精原干细胞的分选与培养

野生动物的保护手段主要包括就地保护、易地保护与离体保护。精原干细胞（SSCs）是雄性动物维持生殖能力的根本,既能通过自我更新产生新细胞,也能通过分化产生精子,在小熊猫（Ailurus fulgens）离体保护方面具有广阔的应用前景。动物睾丸中精原干细胞数量极少,分离纯化与体外培养对于其研究和应用至关重要。本研究选择整合素α6（ITGA6）蛋白作为精原干细胞分子标记,采用免疫磁珠分选（MACS）技术富集了3月龄小熊猫睾丸中的ITGA6阳性细胞。流式细胞术检测发现分选后ITGA6阳性细胞纯度可达74.27% ± 8.73%,显著高于分选前（32.60% ± 3.06%）。将分选后的细胞接种到层粘连蛋白包被的细胞培养板中,用含胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）、表皮细胞生长因子（EGF）与成纤维细胞生长因子（bFGF）的培养基进行体外培养。培养10 d后,在显微镜下可观察到典型的精原干细胞集落,结合逆转录PCR（RT-PCR）和细胞免疫荧光染色发现这些细胞集落特异性表达精原干细胞分子标记蛋白ITGA6、早幼粒细胞白血病锌指蛋白（PLZF）和胸腺细胞分化抗原1（THY1）,同时也表达生殖细胞标记蛋白VASA和DAZL。本研究结果证实,ITGA6可作为小熊猫精原干细胞的分子标记用于细胞分选富集,同时初步建立的培养体系也为小熊猫精子发生机制与应用研究提供材料。     

牛精原干细胞体外分化潜能的分析

家畜精原干细胞操作的核心技术是精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的长期培养。至今家畜精原干细胞的长期培养方法还没有完善。其中的一个原因是缺乏简便有效的家畜精原干细胞生物活性鉴定手段。该研究的目的是建立一种牛精原干细胞生理潜能的体外分析方法,用于体外培养的牛精原干细胞的生物活性鉴定。首先培养牛精原干细胞,进而用干细胞因子(stem cell factor,SCF)对体外长期培养的牛精原干细胞进行诱导分化。在诱导分化过程中对细胞进行显微观察,并且用免疫荧光染色法鉴定分化的细胞。观察结果显示,经过诱导培养8 d后,牛精原干细胞形态发生了明显改变;细胞的运动行为显示出精母细胞特有的特征。免疫荧光染色结果显示,分化的细胞表达精母细胞的标记基因Scp3。上述结果例证了体外培养的牛精原干细胞具有分化为精母细胞的潜能。该研究建立了牛SSCs体外诱导分化的分析方法,用于鉴定体外培养的牛SSCs的生理潜能。但是体外诱导培养条件不能满足牛SSCs减数分裂的全部要求,导致出现一些不完全符合精母细胞特征的现象。诱导分化培养液尚需改进。     

精原干细胞自我更新和分化的调控

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）是体内自然状态下惟一能将遗传信息传至子代的成体干细胞,它们能通过维持自我更新和分化的稳定从而保证雄性生命过程中精子发生的持续进行。了解SSCs自我更新和分化的调节机制有助于阐明精子发生机理,并为探究其他组织中成体干细胞增殖分化的调节机制提供依据。然而目前对于SSCs自我更新和分化的调控机制所知甚少。SSCs的更新与分化遵循特定模式,受以睾丸支持细胞为主要成分的微环境及各种内分泌因素如胶质细胞源神经营养因子（GDNF）、维生素、Ets转录因子ERM/Etv5等的调控。本文评述了SSCs更新与分化的模式以及上述因素对其更新、分化的调控,探讨了其中可能涉及的信号通路,以期为本领域及其他成体干细胞相关研究提供借鉴。     

非人灵长类动物精原干细胞研究进展

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）是维持精子发生的一类干细胞,由于与人亲缘关系的相近性,使得开展非人灵长类动物SSCs研究具有重要的理论意义和比较医学价值。本文综述了非人灵长类动物SSCs的生物学特性、鉴定方法、冷冻保存、移植及生精细胞缺失模型建立等方面的研究进展。     

精原干细胞的生物学特性

精原干细胞(spermatogonialstemcells,SSCs)是雄性生殖系干细胞,位于睾丸曲细精管基膜上,既具有自我更新潜能,又具有定向分化潜能,是自然状态下出生后动物体内在整个生命期间进行自我更新并能将基因传递至子代的唯一成体干细胞。自SSCs移植技术建立以来,有关其分离、鉴定、培养、冻存、转基因操作及移植等方面均已取得长足进步,使人们对其生物学特性有了更深入的了解。根据最近的相关进展,系统评述了SSCs的相关生物学特性,以期为该领域及其他干细胞研究提供借鉴。     

维甲酸诱导精原干细胞分化过程中DNA甲基转移酶表达研究

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是雄性哺乳动物体内能进行自我更新并通过精子发生将亲代遗传信息传递给子代的一类细胞。多项研究表明,维甲酸(retinoic acid,RA)可诱导SSCs分化,启动减数分裂。目前,关于维甲酸诱导SSCs体外分化的分子机制已取得一定进展,但此过程的DNA甲基化调控机制尚未探索。DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,Dnmts)催化DNA甲基化,研究SSCs分化前后Dnmts的表达变化将有助于本研究从表观遗传层面理解维甲酸诱导的SSCs分化过程。因此,在本研究中,首先通过两步酶消化法和免疫磁珠法从小鼠睾丸组织中分离纯化SSCs并建立细胞系。该细胞系在体外传代超过60代,并且表达Oct4、Plzf、Etv5、Dazl和Mvh等标志物。然后,本研究通过探索维甲酸诱导条件,建立了SSCs的体外分化体系。经维甲酸处理后,对SSCs自我更新起决定作用的转录因子Plzf及其共表达基因Oct4的表达下降,而分化相关基因(Stra8,c-Kit)表达上调。最后,本研究对SSCs分化前后Dnmts表达进行检测。检测显示与正常组SSCs比较,维甲酸处理组SSCs中Dnmt1、Dnmt3a表达下调。该发现初步表明Dnmt1、Dnmt3a在维甲酸诱导SSCs体外分化过程中起调控作用,为阐述维甲酸如何诱导SSCs分化的分子机制提供了新的证据。     

哺乳动物精原干细胞的增殖分化及其移植技术的应用

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是指位于睾丸生精小管基膜上既能自我更新以维持自身群体数量恒定,又能定向分化形成精母细胞,最终形成精子的一类成体干细胞.鉴于其独具的生物学特性,SSCs的研究在干细胞生物学、医学、畜牧业等领域均具有重要意义.通过其建立转基因动物模型,对研究精子的发生机制、重建不育个体的生精功能等都有着重要意义.综述了哺乳动物SSCs的形态特性,增殖分化特性及其调控因素,简述了SSCs移植技术的应用.     

大动物精原干细胞研究进展

精原干细胞是存在于雄性动物睾丸内曲细精管基底膜上的生殖系干细胞。精原干细胞一方面通过自我更新来维持其在整个生命周期中自身群体的数量稳定,另一方面可以在精子发生过程中不断地分化成为各个阶段的生殖细胞并最终形成精子,从而将亲代携带的遗传信息传递给子代。目前在体外条件下可以进行精原干细胞的长期培养,并将其诱导分化为各级生精细胞。虽然对啮齿类动物精原干细胞的研究较为成熟,但是对大动物精原干细胞的研究进展较为缓慢。大动物精原干细胞的研究对了解人类相关生理机制和疾病至关重要,并且猪、牛和羊等农业动物的精原干细胞的研究为优良种畜扩繁和制备具有重要经济价值的基因修饰家畜提供新的手段。本文在介绍精原干细胞的特征基础上,重点综述了大动物精原干细胞的研究进展,探讨了目前研究中面临的主要问题和其未来应用前景,以期为动物新型替代繁殖技术、转基因动物制备、治疗雄性不育以及服务于再生医学提供新思路、新方法。     

山羊精原干细胞的鉴定及培养体系优化的研究

该研究优化了山羊精原干细胞(goat spermatogonial stem cells,g SSCs)培养体系,使山羊精原干细胞能在体外长期培养,维持自我更新的能力并保持未分化状态。取3~5月龄山羊睾丸,采用两步酶消法结合差速贴壁方法得到山羊精原干细胞悬液,分别通过形态学观察、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)染色、特异基因表达及蛋白质水平的分析对培养的细胞进行鉴定;并以山羊睾丸支持细胞(goat sertoli cells,g SCs)、小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,MEFs)和层黏连蛋白(laminin,L)为饲养层,观察饲养层对山羊精原干细胞体外增殖的影响。结果表明,山羊精原干细胞体外增殖形成克隆簇,AKP染色呈阳性。经RT-PCR检测,Oct-4、C-myc、Cyclin D1、Ngn3和TERT等干细胞特异基因均有表达。细胞免疫组化结果显示,Oct-4、SSEA-1、α6-integrin、Vasa和Thy-1蛋白质呈阳性。克隆簇统计显示,在山羊睾丸支持细胞上形成的山羊精原干细胞(goat spermatogonial stem cells,g SSCs)克隆数与其他两组比较差异显著(P0.05)。山羊睾丸支持细胞饲养层上的精原干细胞可在体外传3~4代,培养时间为2个月。结果证明,通过两步酶消法和差速贴壁法可以分离获得山羊精原干细胞,且山羊睾丸支持细胞能够促进g SSCs的增殖。