原始生殖细胞发生的机制

生殖细胞的发生是发育和遗传的基础。在几乎所有哺乳动物中,原始生殖细胞（primordial germ cell,PGC）均由近端上胚层体细胞在周边细胞特定的信号诱导下特化而成。目前的研究已经发现一些与生殖细胞特化有关的信号分子和关键转录调控元件,以及特化后生殖细胞获得的与体细胞不同的生物特性。生殖细胞的特化是一个结合了体细胞发育程序的抑制、细胞多能性程序的启动和全基因组表观遗传重编程三个方面的动态的复杂过程。多能性干细胞（胚胎干细胞或诱导型多能干细胞）具有发育全能性,能分化为机体任何一种细胞类型,包括生殖细胞。利用多能性干细胞体外分化形成生殖细胞有助于深入系统地研究配子发生的调控机制,为干细胞在不育症治疗方面的应用带来新希望。     

原始生殖细胞发生的机制

生殖细胞的发生是发育和遗传的基础。在几乎所有哺乳动物中,原始生殖细胞(primordial germ cell,PGC)均由近端上胚层体细胞在周边细胞特定的信号诱导下特化而成。目前的研究已经发现一些与生殖细胞特化有关的信号分子和关键转录调控元件,以及特化后生殖细胞获得的与体细胞不同的生物特性。生殖细胞的特化是一个结合了体细胞发育程序的抑制、细胞多能性程序的启动和全基因组表观遗传重编程三个方面的动态的复杂过程。多能性干细胞(胚胎干细胞或诱导型多能干细胞)具有发育全能性,能分化为机体任何一种细胞类型,包括生殖细胞。利用多能性干细胞体外分化形成生殖细胞有助于深入系统地研究配子发生的调控机制,为干细胞在不育症治疗方面的应用带来新希望。     

干细胞体外定向分化为雌性生殖细胞的研究进展

如今女性卵子不足所致不孕的患者日渐增多,却尚无治愈的方法。干细胞作为高度未分化的细胞,其体外定向分化为雌性生殖细胞为治疗这类不孕患者提供了新途径。随着干细胞的研究不断发展,不同来源的干细胞诱导生成雌性生殖细胞的研究也越来越多,目前研究者们能够在体外条件下获得类卵母样细胞,不过其诱导的机制、生物学功能仍需进一步研究探讨。本文对不同来源的干细胞体外定向分化为雌性生殖细胞的研究进行综述,以期为从事该方面的研究者提供一定的借鉴帮助。     

多能干细胞向雄性生殖细胞定向分化的研究进展

生殖健康是生命科学领域关注的核心之一,各种原因所致男性不育亟待解决,然而由于伦理限制等原因,缺少合适的具有人类遗传背景的研究模型开展研究。胚胎干细胞（ESCs）和诱导多能干细胞（iPSCs）均属于多能干细胞,具有多向分化潜能。一方面,可利用ESCs?/?iPSCs向生殖细胞分化的模型研究人类生殖细胞的发育规律,另一方面,在此基础上,可建立带有人类疾病遗传背景的iPSCs模型,体外诱导其向雄性生殖细胞分化,利用该模型研究男性不育的发病机制。由于精子在体内的形成遵循一定规律,体外环境中不同发育阶段的生殖细胞在不同诱导因子作用下才可稳定地往下一阶段定向分化,因此,诱导ESCs?/?iPSCs向雄性生殖细胞方向分化时,诱导因子的种类和加入时间的选择应根据生殖细胞的体内发育特征而定,并且在诱导的不同阶段循序加入,以此模拟精子在体内的形成过程,进而更好地研究男性不育的发病机制。本文将对多能干细胞向雄性生殖细胞定向分化的常用诱导因子及存在问题和展望进行综述,为相关研究的开展提供借鉴。     

原始生殖细胞体外培养及应用研究

原始生殖细胞是来源于胚胎生殖嵴的一类具有多向分化潜能的干细胞,其形态、细胞表面标志、分化潜能均与来源于囊胚内细胞团的干细胞相似.在饲养细胞层和多种生长因子的共同作用下,可保持原生殖细胞在体外不断增殖而不分化,最终建立EG细胞系.本文就原始生殖细胞体外培养,建立EG细胞系及其应用前景作一综述.     

诱导多能干细胞向雄性生殖细胞分化诱导物的研究进展

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)是利用细胞重编程技术人工获得的与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)功能类似的细胞,能分化成包括三胚层在内的所有细胞类型,并且规避了ESCs的伦理学争议和移植后的免疫排斥问题,具有十分广阔的应用前景。对iPSCs体外诱导为生殖细胞所用的诱导物及其诱导效果进行了综述,生殖细胞发育机制的研究有望促进未来生殖和发育技术的进步。     

牛胚胎生殖细胞的分离与培养

胚胎生殖细胞 (Embryonicgermcells,EG)是由生殖嵴原始生殖细胞 (Primordialgermcells,PGCs)中分离得到的一种未分化而多潜能的干细胞。牛EG细胞的研究在EG细胞核移植、转基因及建立生物反应器方面具有广阔的应用前景。本研究从 2 9- 70日龄牛胎儿PGCs分离得到EG细胞 ,经过抑制分化培养 ,其中一个细胞系传至 6代。所分离得到的EG细胞具有典型的EG细胞形态 ,AP及PAS染色呈阳性 ,核型正常 ,同时观察到这些细胞在体外进行自发性分化 ,可形成类胚体、成纤维样细胞及神经样细胞     

鸡胚胎原始生殖细胞体外培养

以14-15期鸡胚血液为材料,采用Ficoll密度梯度离心方法,提取鸡胚胎原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs),在无基质细胞和基质细胞上分别进行体外培养。从实验结果可以看出：在含有胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)、鸡血清(chicken serum,CS)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、人胰岛素样生长因子(hIGF-1)、小鼠白血病抑制因子(mLIF)和青,链霉素双抗的M199培养液中培养时,鸡PGCs最多能够存活4天：当采用细胞因子和5天鸡胚胎性腺基质细胞共培养时能存活23代且每代细胞增殖可达近10倍。提纯后的PGCs细胞冻存复苏后,经台盼蓝染色鉴定存活率可达80％左右。     

小鼠生殖细胞体外分化与发育机制

小鼠作为发育机制的模式动物,其生殖细胞分化与发育的研究一直是发育生物学研究的重点之一。主要综述了小鼠原始生殖细胞的起源、迁移与增殖的机制,以及原始生殖细胞向生殖细胞的分化,卵母细胞与精子的发生与发育机理,讨论了胚胎干细胞向生殖细胞体外诱导分化以及生殖细胞体外培养的应用前景。     

斑马鱼原始生殖细胞发育分子调控的研究进展

原始生殖细胞是生物个体中最早出现的生殖细胞.原始生殖细胞经过增殖及迁移,到达性腺位置,再经过一系列的分化最终发育成精子或者卵子.在斑马鱼中,原始生殖细胞最早出现在受精后3小时.而在小鼠中,原始生殖细胞最早出现在受精后7.25天.在斑马鱼原始生殖细胞发育的过程中,细胞迁移的启动、细胞数目的 变化、细胞干性的维持等均受到严...     

猪原始生殖细胞的分离、培养与鉴定

Embryonic germ cells (EG cells) are pluripotential undifferentiated stem cells isolated from cultured primordial germ cells (PGCs). Like ES cells, EG cells are of importance for gene targeting, therapeutical cloning and organ trans-plantation. The aim of this study was to isolate and characterize EG cells from porcine PGCs. The genital ridges from 24- 26 days old porcine embryos were treated in 0.02% EDTA for 20 min and pricked with a needle to release PGCs. The isolated PGCs were cultured on a SNL feeder layer in an EG cell medium. The EG cell medium consisted of Dulbecco‘‘s modified Eagle‘‘ s medium (DMEM) supplemented with 20 % Buffalo rat lever (BRL) cell-conditioned medium, 15 % fe-tal bovine serum, 1 mmol L-glutamine, 0.1 mol nonessential amino acids, 10 μmol β-mercaptoethanol and antibiotics.The freshly isolated PGCs were positive for alkaline phosphatase activity and Periodic acid-Schiff‘‘ s staining. Under this culture regime, PGCs could be maintained in an undifferentiated state and used for further cultures. One strain of the cul-tured PGCs was cultured 8 times, and alkaline phosphatase activity was detected in the colony formed from this strain.These cultured PGCs could spontaneously differentiate into fibroblast-like cells. These data suggested that we had success-fully isolated EG-like cells from oorcine PGCs.     

哺乳动物体外配子发生研究进展

生殖细胞的全能性保证了遗传信息和表观遗传信息的多样化和持续性。基于人们对生殖细胞发育机制理解的不断深入和干细胞技术在生殖领域中的应用,目前利用多能干细胞(pluripotent stem cells, PSCs)在体外重建生殖细胞发育过程的相关研究已取得显著进展。PSCs包括通过转录因子或化学小分子诱导体细胞重编程产生的诱导性PSCs(induced PSCs, iPSCs)和来自植入前胚胎的胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESCs)。体外重建生殖细胞发育也称为体外配子发生(in vitro gametogenesis, IVG)。IVG不仅可为进一步探索生殖细胞发育机制奠定基础,还可为创新医学的应用开辟前景。该文主要讨论了哺乳动物IVG的研究现状以及该领域当前面临的挑战。     

哺乳动物原始生殖细胞体内特化和体外培养

原始生殖细胞(primordial germ cells, PGCs)是胚胎中最先出现的生殖细胞。PGCs来源于上胚层,最早出现在后肠,随后向生殖嵴迁移。这一过程伴随一系列复杂的分子调控机制,以及DNA甲基化重编程和组蛋白修饰等表观遗传过程。PGCs经过不断的分裂、发育及分化,最终形成配子。为了更好地研究PGCs发育与分化的调控和表观遗传过程,体外培养的研究变得越来越重要。本文以小鼠和人为例,介绍了哺乳动物PGCs的特化过程、PGCs特化过程中的表观遗传过程和PGCs的体外培养研究进展。     

低氧对体外培养鸡原始生殖细胞凋亡的影响

本研究的目的是通过低氧处理体外培养的鸡原始生殖细胞(Primordial germ cell)优化培养系统,降低细胞凋亡率,提高细胞活力,为高效生产转基因鸡提供科学依据。研究采用低氧气体(1%O_2)分别处理鸡PGCs 6 h、12 h、24 h,随后用q-PCR检测凋亡相关基因Caspase3的表达。与常氧组(21%O_2)相比,1%O_2-24h低氧组Caspase3显著下调(p0.05)。进一步检测1%O_2-24 h低氧组p53和Bcl2的表达情况,结果显示p53表达显著下调(p0.05),Bcl2表达无显著差异。采用流式细胞术检测细胞凋亡比例,低氧组((13.5±0.8)%)凋亡比例低于常氧组((21.8±2.1)%)。采用q-PCR,免疫荧光染色,细胞迁移鉴定低氧处理后的鸡PGCs生物学特性,发现其仍保持生殖细胞的生物学特性。本研究表明,在体外培养条件下,1%O_2低氧处理鸡PGCs 24 h能抑制细胞凋亡,且不改变其生物学特性。     

培养原始生殖细胞的新方法

为探讨原始生殖细胞（primordial germ cells,PGCs）在体外长期增殖、生长并长期保持分化潜能的新方法,我们将PGCs分别与睾丸支持细胞（Sertoli cells,SCs）和同源生殖嵴成纤维细胞共培养。结果与SCs共培养的PGCs集落明显多于同源生殖嵴成纤维细胞共培养PGCs集落,传代次数也显著多于同源生殖嵴成纤维细胞,目前与SCs共培养的PGCs已成功传代培养至了第51代。因此我们认为PGCs与SCs共培养．可有效提高原始生殖细胞在体外的增殖能力并可长期维持干细胞的特性。     

人多潜能胚胎生殖细胞的分离和培养

多潜能胚胎性干细胞来源有两条途经,从植入前的早期胚胎内细胞团(inner cell mass,ICM)分离出来的称胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES);从原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)分离得到的称胚胎生殖细胞(embryonic germ cells,EG)。这两种干细胞在小鼠嵌合体实验中,都证明具有参与生殖系传递的能力。这类干细胞在体外保持     

蒙古绵羊原始生殖细胞用于胚胎干细胞培养的研究

原始生殖细胞是用做分离和克隆胚胎干细胞的一种新的细胞资源。本研究将30-45日龄的蒙古绵羊胚胎生殖嵴及其临近组织用机械剪碎和胰蛋白酶+EDTA消化处理,添加DMEM（低糖）+10%FBS（犊牛血清）、38.0℃、5%CO2和饱和湿度条件下进行培养。其结果：未加任何细胞生长因子的情况下与其胎儿成纤维细胞共培养的方式也能分离得到类胚胎干细胞集落。这些集落细胞经多次克隆传代具有胚胎干细胞的诸多特征,如：具有连续传代的能力,细胞集落有典型鸟巢状结构,AKP染色呈阳性,核型分析结果染色体正常等。这些表明该细胞具有多能性,是绵羊类ES细胞。     

培养原始生殖细胞的新方法

为探讨原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)在体外长期增殖、生长并长期保持分化潜能的新方法,我们将PGCs分别与睾丸支持细胞(Sertoli cells,SCs)和同源生殖嵴成纤维细胞共培养。结果与SCs共培养的PGCs集落明显多于同源生殖嵴成纤维细胞共培养PGCs集落,传代次数也显著多于同源生殖嵴成纤维细胞．目前与SCs共培养的PGCs已成功传代培养至了第51代。因此我们认为PGCs与SCs共培养,可有效提高原始生殖细胞在体外的增殖能力并可长期维持干细胞的特性。     

胚胎干细胞与胚胎生殖细胞

西北农林科技大学、陕西省干细胞工程技术研究中心的徐小明、杨炜峰、窦忠英等先生对胚胎干细胞(embrgonicstemcells,ES)与胚胎生殖细胞(embryonicgermCells,EG)分别从附置前早期胚胎内细胞团(innercellmass,ICM)和早期胎儿生殖嵴原始生殖细胞(primordialgtrmcells,PGCs)分离克隆出来的一种具有自我更新、无限增殖能力,能分化成代表3个胚层组织细胞能力的干细胞、可对其进行遗传操作、选择和冻存不失其多能性。ES/EG应用于移植医学,在特定条件下可诱导其分化为特定细胞,并可在体外构建特定组织器官,如诱导分化为心肌细胞来治疗心肌梗…     

抑制糖酵解活性限制雄性原始生殖细胞的增殖

目的:雄性原始生殖细胞在植入生殖嵴后,会从有丝分裂退出进入静息状态,在这一过程中伴随着细胞内代谢状态的改变,本研究旨在体解析原始生殖细胞增殖的改变与细胞代谢之间的因果关系。方法:通过体内Brdu掺入实验明确不同时间点雄性生殖细胞的增殖状态;分析比较增殖状态和静息状态原始生殖细胞糖酵解相关基因的表达;利用腹腔注射HK2特异性抑制剂2-Deoxy-D-glucose (2-DG),构建糖酵解抑制小鼠模型;通过免疫荧光与qPCR分析抑制糖酵解后原始生殖细胞的表型。结果:免疫荧光结果显示雄性生殖细胞增殖停滞从E13.5开始,至E15.5完全停滞;qPCR和Western Blot显示在此过程中HK2的表达是逐渐降低的;在E11.5抑制小鼠胚胎中的糖酵解过程,可以在E13.5检测到雄性PGCs增殖下降,并且可以抑制多能性基因如Sox2、Oct4的表达。结论:研究发现,E11.5-E13.5雄性原始生殖细胞内增殖与多能性的维持需要糖酵解。改变胚胎糖酵解水平可以影响原始生殖细胞增殖分化进程。