自噬在发育及干细胞中的作用

自噬是亚细胞膜结构发生动态变化并经溶酶体介导的细胞内蛋白质和细胞器降解的过程。通过平衡细胞内的合成和分解代谢,自噬可以维持细胞内环境稳态。干细胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,对组织器官再生和维持组织稳态有重要作用。近年的研究表明,自噬在维持干细胞功能方面有非常重要的作用,本文综述了自噬的形成过程和分子机制及其在发育及干细胞中的作用。     

内质网应激与哺乳动物雄性生殖

内质网应激 (endoplasmic reticulum stress,ERS) 激活未折叠蛋白反应,维持哺乳动物细胞的胞内稳态,过度持续的ERS导致细胞凋亡。最新研究表明,ERS对哺乳动物雄性生殖有重要的调节作用,包括对精母细胞、睾丸结构及精子发生的影响。ERS是研究生殖细胞生存和凋亡的新通路。雄性不育可能是由过度ERS引起的。本文通过简述ERS的最新研究进展,分析雄性生殖与ERS的关系,并从ERS调控雄性生殖角度提出新的理解和展望。     

Figla基因过表达促进小鼠胚胎干细胞向雌性生殖细胞分化

生殖系a因子(Figla）是最早表达的生殖细胞特异性转录因子之一,对卵泡的发育、Zp基因的表达和透明带的形成具有调节作用. Figla基因异常会引起卵巢早衰的发生. 本研究通过 PCR自小鼠基因组中扩增出Figla基因,将其克隆到真核报告载体pDsRed1 N1,构建了携带609 bp 的Figla重组载体pDsRed1 N1 Figla. 用该载体转染小鼠胚胎干细胞（mESCs）系J1、小鼠成纤维细胞系NIH 3T3、小鼠畸胎瘤细胞P19和小鼠精原细胞系GC1,在荧光显微镜下观察红色荧光蛋白(RFP)在细胞中的表达,同时检测转染细胞中Figla基因及其它生殖细胞特异性基因的表达. 结果显示,转染2 d,mESCs内Figla总表达量明显增加,且内源性表达量亦有所提高,即转入的外源性Figla基因可以促进内源性Figla的启动和表达. 免疫荧光染色显示,表达RFP 的细胞同时表达生殖特异性基因Vasa,减数分裂特异性基因Stra8、Scp3及卵母细胞标志基因Zp3. 通过QRT PCR检测发现,在转染3 d的细胞中,Vasa、Scp3和Zp1的表达较对照组均有明显上调,而Oct4和Stra8的表达量下降. 研究表明,Figla基因对生殖特异性基因的表达具有调控作用,可以激活雌性生殖基因表达,为更清楚地了解Figla基因在生殖细胞生长发育过程中的调控机制,以及发现该基因在生殖细胞中的新功能奠定了基础.     

出生后小鼠睾丸不同发育期TIMP-4的表达

金属蛋白酶组织抑制因子-4(TIMP-4)是TIMP家族的最新成员。已有研究表明,TIMP-4mRNA大量表达于成年小鼠的睾丸中。为了证实TIMP-4基因在出生后小鼠睾丸中的表达是否具有发育依赖性,本实验利用RT-PCR、Western blotting和间接免疫荧光染色三种方法,分别检测了TIMP-4mRNA和蛋白在出生后小鼠睾丸不同发育期中的时空表达方式。RT-PCR和Western blotting结果分别显示,TIMP-4mRNA和蛋白均只在成年小鼠睾丸中表达,而在出生后的其它各阶段都不表达;间接免疫荧光染色进一步证实TIMP-4蛋白只定位在成年小鼠睾丸的Leydig细胞中。结果提示,TIMP-4在出生后小鼠睾丸中的表达具有显著的发育依赖性.     

猪羊水干细胞特异向跳动心肌细胞诱导分化

为了筛选并建立一种由猪羊水干细胞向心肌细胞分化的有效方法,以猪羊水干细胞为研究对象,以5-氮胞苷 (5-aza) 和维生素C (Vc) 为诱导剂,对猪羊水干细胞形成的类胚体 (EBs) 进行诱导分化。应用免疫荧光、RT-PCR、透射电镜技术检测跳动细胞团中心肌特异性标记的表达情况。结果显示,在猪羊水干细胞形成的类胚体中加入心肌细胞诱导剂,10 d后即见到节律性跳动的细胞团,t检验发现0.1 mmol/L Vc加5 μmol/L 5-aza联合诱导组的诱导效率最高,达33％。免疫荧光结果显示跳动心肌细胞团表达细胞骨架蛋白α-actin和肌钙蛋白Tnni3。RT-PCR检测跳动心肌细胞团,发现心肌细胞特异性标记分子TbX5、Gata4、α-MHC、Tnni3均呈阳性表达。借助透射电镜观察诱导后的跳动样细胞团,能清晰可见其中的肌丝、糖原粒、糖原池等结构。说明5-氮胞苷和维生素C可以促进猪羊水干细胞向心肌细胞的诱导分化。