雌性哺乳动物生殖干细胞：在争议中前进

100多年以来,雌性哺乳动物出生后是否存在生殖干细胞的争议尚无定论．2004年,研究人员从出生后的小鼠卵巢中发现并分离到雌性生殖干细胞(female germline stem cells,FGSCs),挑战了存在近半个世纪的理论：哺乳动物出生后不会对卵母细胞库进行更新．随后很多研究不仅指出哺乳动物出生后卵巢中新生成的卵母细胞源自FGSCs,而且发现如果将FGSCs移植回受体卵巢,它们能够产生功能性的卵母细胞并由此得到健康的后代．可是,有的研究小组重复实验或者精心设计实验,却未得到相同的结果,甚至得出相反的结果．最近,有研究者从育龄女性卵巢中分离到了在体内外都能够分化出功能性卵母细胞的FGSCs,不过这些卵母细胞的受精能力还有待证实．本文回顾了哺乳动物FGSCs的研究历程,并对这一存在已久的争论以及FGSCs研究方向和将来的运用前景展开了评述．     

哺乳动物雌性生殖干细胞研究的质疑、进展及挑战

传统观点认为雌性哺乳动物在出生后即失去产生新生殖细胞的能力,但近年来研究人员在多种出生后的哺乳动物卵巢内成功分离并培养到一类生殖细胞,这类细胞具有自我增殖和分化成卵母细胞的能力,从而确认出生后的哺乳类动物卵巢内存在雌性生殖干细胞的事实。该文拟从雌性生殖干细胞的研究历史及发现,生殖界对雌性生殖干细胞的质疑,近年来雌性生殖干细胞的研究进展和应用,以及当前雌性生殖干细胞研究所存在的不足、所面临的机遇与挑战作一评述。     

小鼠卵巢生殖干细胞分离培养鉴定

通过比较不同酶分离方法获得小鼠（Mus musculus）卵巢生殖干细胞的数量以及不同饲养层培养卵巢生殖干细胞的生长状态,筛选出最佳酶分离方法和饲养层,以期建立更优化的培养体系,并对优化培养体系长期培养的卵巢生殖干细胞进行功能鉴定。选取5日龄C57BL/6雌性乳鼠卵巢,机械法制备卵巢组织碎片后,分别采用传统两步酶法（胶原酶和胰蛋白酶）和改良两步酶法（胶原酶、DNA酶、透明质酸酶、分离酶Ⅱ和胰蛋白酶）分离卵巢生殖干细胞,差速贴壁法纯化后,观察不同酶消化方法对卵巢生殖干细胞数量的影响;将分离得到的卵巢生殖干细胞分别培养于小鼠胚胎成纤维细胞STO系[sandosinbred mice(SIM)embryo-derived thioguanine and ouabain-resistant]、多聚赖氨酸以及明胶3种不同的饲养层,观察卵巢生殖干细胞的生长增殖状态;将传至第6代的卵巢生殖干细胞用碱性磷酸酶检测法和免疫荧光法对卵巢生殖干细胞标志物MVH、Oct4、C-kit和增殖标记物Brdu进行鉴定。结果发现两种酶分离方法均可从卵巢中分离得到卵巢生殖干细胞,其中传统两步酶法获得的细胞经差速贴壁法纯...     

小鼠胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究

小鼠胚胎干细胞(ESC)在体外可以分化为多种细胞类型,其中包括各阶段的生殖细胞,甚至精细胞和成熟卵母细胞。ESC向生殖细胞分化的效率受到包括生长因子、激素和体细胞等多种因素的影响,在体外形成的是雌性配子还是雄性配子与ESC是XX型还是XY型没有必然联系。简要综述了小鼠生殖细胞在体内外的分化发育、性别决定和增殖等,并总结和展望了ESC向生殖细胞分化研究面临的问题和应用前景。     

人卵母细胞样细胞体内分化模型的建立

干细胞通过诱导培养,在体外能够分化为卵母细胞样细胞 (Oocyte-like cell, OLC),将其置于体内环境能够有效地改善OLC的质量和发育能力。通过检测猪卵泡液中激素和Bmp 15蛋白的含量,选取了中等卵泡的卵泡液对人羊水干细胞进行体外诱导培养,10 d后,经实时定量PCR检测发现,早期生殖细胞样细胞团高表达生殖基因oct4和重新甲基化转移酶基因dnmt3b。将这些细胞团用猪卵泡膜包裹后形成移植物,移植到小鼠肾被膜下。1个月后取出移植物,发现移植物内的细胞在形态上,不仅与正常的卵母细胞极为相似,而且还表达生殖细胞和卵母细胞特异标记基因 (oct4、nanog、stella、ifitm3、dazl、nanos3、bmp15和gdf9)。证明技术体系能够有效改善OLC的形成和发育能力。     

哺乳动物卵巢生殖干细胞研究的现状与未来

哺乳动物卵巢中是否存在卵细胞再生(neo-oogenesis)及卵巢生殖干细胞一直是生殖生物学领域的争议热点之一。传统观点认为哺乳动物雌性个体出生后不再有新的卵细胞生成,即个体出生时生殖细胞已发育到原始卵泡(primordial follicle)阶段,停留在第一次减数分裂前期的双线期(diplotene),之后卵泡池中的配子或凋亡,或重新启动发育,没有生殖干细胞通过再生来产生新的卵子补充到卵泡库中。然而,近年的研究结果发现,小鼠和人卵巢中可以分离出一类生殖细胞,它们在体外培养条件下具有增殖和自我更新的能力,移植入卵巢后可以分化形成有功能的卵细胞,从而挑战了这一传统理念。但是,生理条件下卵巢中是否也存在这样一类生殖干细胞,其生理功能如何。该文就此方面的研究现状和未来发展进行评述。     

Galanin(甘丙肽)及其受体在成年小鼠脑内神经新生部位的表达及对神经干细胞分化的作用

Galanin(甘丙肽)是一种在中枢神经系统中广泛分布的神经肽,功能涉及摄食、睡眠和觉醒、疼痛、认知和生殖等各方面.我们在成年小鼠脑的神经细胞新生部位如SVZ,DG和RMS发现有galanin及其受体的mRNA表达,同时在SVZ来源的神经干细胞中也检测到有galanin及其受体的表达.细胞实验中,在分化后特定时间段GALKO小鼠来源的神经干细胞产生神经突的细胞比例及神经突的长度明显小于正常小鼠来源的神经干细胞.而加入galanin或受体激动剂GAL2-11后.该神经干细胞则在产生神经突的细胞比例及神经突的长度都明显上升.受体拮抗剂M35的添加可减弱galanin或GAL2-11所产生的作用.这些结果表明galanin及其受体与神经干细胞的分化及神经突的生长有着密切的联系,并可能参与了神经系统的发育.     

Galanin（甘丙肽）及其受体在成年小鼠脑内神舭部位的表达及对神经干细胞分化的作用

Galallin（甘丙肽）是一种在中枢神经系统中广泛分布的神经肽,功能涉及摄食、睡眠和觉醒、疼痛、认知和生殖等各方面。我们在成年小鼠脑的神经细胞新生部位如SVZ,DG和RMS发现有galanin及其受体的mRNA表达,同时在SVZ来源的神经干细胞中也检测到有galanin及其受体的表达。细胞实验中．在分化后特定时间段GALKO小鼠来源的神经干细胞产生神经突的细胞比例及神经突的长度明显小于正常小鼠来源的神经干细胞．而加入galanin或受体激动剂GAL2—11后．该神经干细胞则在产生神经突的细胞比例及神经突的长度都明显上升。受体拮抗剂M35的添加可减弱galanin或GAL2-11所产生的作用。这些结果表明galanin及其受体与神经干细胞的分化及神经突的生长有着密切的联系．并可能参与了神经系统的发育。     

人胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究进展

小鼠胚胎干细胞体外已成功诱导分化为配子细胞,人胚胎干细胞理论上也具备分化为生殖细胞的潜能。本文从影响人胚胎干细胞体外向生殖系分化的基因调控和干细胞小生境（niche）方面进行综述,并指出胚胎干细胞在生殖医学及不孕治疗中的研究方向和应用前景。     

小鼠和人类生殖干细胞形成、特化和维持

哺乳动物胚胎植入子宫后,随着原肠运动的发生,胚胎开始向三个胚层分化,同时生殖细胞开始形成和特化。胚胎最早期的生殖细胞被称为原始生殖细胞(primordial germ cell, PGC),雌雄原始生殖细胞增殖并迁移到生殖嵴,持续增殖后分别进入减数分裂前期和有丝分裂阻滞,分化形成卵原细胞和精原干细胞,经过复杂的发育过程分化形成卵母细胞和精子。该文回顾了小鼠和人类的原始生殖细胞的形成和特化过程,并且对小鼠和人类精原干细胞的分子特征和体外培养体系进行了总结。     

Hippo信号对卵巢生殖干细胞增殖及卵巢功能的影响

已有研究表明,Hippo信号通路对干细胞的自我更新和分化至关重要,且Hippo信号通路在调控卵泡生长中起重要作用,然而,目前关于Hippo通路对卵巢生殖干细胞的增殖和分化以及卵巢功能重塑的影响相关的研究较少。为了明确Hippo信号通路效应因子YAP1与卵巢生殖干细胞体外增殖分化的关系,以及Hippo信号通路对卵巢癌的主要功能。我们采用两步法酶促分离和磁性分离技术分别鉴定卵巢生殖干细胞,通过测定MVH和OCT4标记物的表达,然后选择YAP1作为Hippo信号通路的主要效应分子,作为研究的靶基因。将含有过表达的YAP1或YAP1靶向的shRNA的慢病毒转导入卵巢生殖干细胞中。通过将过表达YAP1或YAP1 shRNA的慢病毒载体微量注射到不育小鼠模型中,观察调节Hippo信号通路对卵巢的增殖、分化和内分泌功能的影响。研究结果表明,在分离的卵巢生殖干细胞中观察到YAP1和MVH的共表达。与对照组相比,过表达YAP1的卵巢生殖干细胞中MVH和OCT4表达水平显著增加。而YAP1敲低后,MVH和OCT4水平显著降低;不育小鼠模型中YAP1过表达15 d后,E2和FSH含量显著升高,而YAP1 shRNA表达后,小鼠血清E2和FSH含量显著降低。YAP1可用于调控卵巢生殖干细胞的增殖和分化以及小鼠的卵巢功能。本研究表明,Hippo信号通路可能是调控卵巢功能重建的一个新的分子靶点。     

利用成体干细胞治疗糖尿病

糖尿病是一类严重的代谢疾病, 正危害着世界上越来越多人口的健康。胰岛移植是一种治疗糖尿病的有效方法,却因供体缺乏和移植后免疫排斥问题制约了其广泛应用。干细胞为具有强增殖能力和多向分化潜能的细胞, 是利用细胞替代疗法治疗重大疾病的细胞来源之一, 其中成体干细胞因不存在致瘤性及伦理道德问题而被人们寄予厚望。成体胰腺干细胞在活体损伤及离体培养条件下均能产生胰岛素分泌细胞, 肝干细胞、骨髓干细胞和肠干细胞等在特定离体培养条件下或经过遗传改造后也均可产生胰岛素分泌细胞, 将这些干细胞来源的胰岛素分泌细胞移植到模型糖尿病小鼠中可以治疗糖尿病。因而, 成体干细胞可以为细胞替代疗法治疗糖尿病提供丰富的胰岛供体来源。     

骨髓间充质干细胞条件培养液对小鼠卵母细胞的孤雌激活作用

目的研究骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)条件培养液对小鼠MII卵母细胞的孤雌激活作用及胚胎发育能力。方法分离、培养小鼠MSC,获取MSC条件培养液(conditioned medium of MSC,CM)。通过促排技术获取小鼠MII卵母细胞,分别采用CM、7%乙醇、IVF方法激活,体视显微镜下观察原核形成及囊胚形成率。在CM激活后不同时间点,利用α/β-tubulin抗体标记纺锤体,激光共聚焦显微镜下观察有/无细胞松弛素B(CB)存在时纺锤体的运动变化。结果 CM可以激活小鼠MII卵母细胞,最佳刺激时间为40min,激活率达到95.4%,囊胚形成率为62%,与7%乙醇组比较无显著差异,但明显低于IVF组(95.4%vs.100%;62%vs.88%,P0.01)。CB可以抑制纺锤体的旋转,阻止第二极体的排出,促进二倍体孤雌胚形成,提高囊胚形成率(62%vs.9%,P0.01)。结论 CM能有效激活小鼠MII卵母细胞并促进孤雌发育。     

齐墩果酸诱导多种小鼠胚胎干细胞向生殖细胞方向分化研究

目的：寻找一种能诱导多种胚胎干细胞向生殖细胞方向分化的化合物,并以常用的诱导物维甲酸（Retinoic Acid, RA）作为阳性参照物。方法：分别培养小鼠胚胎干细胞1 B10、D3、R1／E,诱导它们形成拟胚体,让拟胚体贴壁生长,加入特定化合物诱导贴壁细胞分化,诱导72 h后,提取被诱导细胞的RNA,再合成cDNA,最后利用实时荧光定量PCR检测各被诱导细胞中与生殖分化相关的基因的表达水平的变化。结果：发现齐墩果酸（Oleanolic Acid,OA）显著上调了所有被研究的小鼠胚胎干细胞的生殖分化关键基因的表达水平,同时发现阳性参照物RA仅能诱导1 B10、R1／E ,而不能诱导D3向生殖细胞方向分化。结论：OA能诱导多种胚胎干细胞向生殖细胞方向分化,诱导能力方面具有比常用诱导物维甲酸更广泛的普遍性。     

卵巢干细胞:人类辅助生育技术的新希望

如今,人类在干细胞治疗领域已取得多个方面重大进展,其中研究最多的就是胚胎干细胞和骨髓多能干细胞,而在临床实际中,获得国家批准使用的则只有针对白血病等血液系统疾病的骨髓造血干细胞。最近的研究表明,在哺乳动物的卵巢之中可能同样存在着生殖干细胞(GSC)。哺乳动物卵巢内存在GSC的理论一经提出便遭到了科学界众多研究者的质疑,因为它颠覆了自上个世纪50年代以来,由Solomon Zuckerman奠定生物学共识——卵母细胞从宿主出生以后便失去了一切再生能力。一旦GSC存在得到了临床阶段的证实,将彻底解决女性功能性不育的问题。     

小鼠雄性生殖干细胞转录组分析揭示成熟精原干细胞特征

精原干细胞(spermatogonial stem cells, SSCs)是成年动物睾丸中的成体干细胞,具有自我更新与分化的能力。小鼠(Mus musculus)精原干细胞来源于胚胎期的原始生殖细胞(primodial germ cells, PGCs),小鼠出生前原始生殖细胞处于有丝分裂静止状态,出生后恢复增殖并由曲细精管中央迁移至管壁基质,建立稳定的精原干细胞克隆。成熟小鼠的精原干细胞周期性地启动精子发生以维持雄性动物长期稳定的生殖能力。精原干细胞在其建立和成熟后是否具有特征上的差异目前尚不清楚。本研究在前期建立的不同年龄小鼠精原干细胞(表达多能性基因Pou5f1编码的OCT4)转录组数据基础上,对小鼠新生期(出生后3天)、幼年期(出生后7天)和成熟期(2～3月龄)精原干细胞的基因表达差异进行了生物信息学分析,包括差异表达基因(differentially expression genes,DEGs)的筛选、DEGs编码的蛋白相互作用网络(protein-protein interaction,PPI)的建立、功能聚类富集(Gene Ontology,GO)和通路分析(Kyoto...     

小分子RNA决定果蝇生殖干细胞命运的分子机制研究

生殖干细胞是具有自我更新能力的一群生殖细胞,充当配子生成的源泉。果蝇生殖干细胞的特征在于通过不对称分裂产生两个子代细胞,一个通过自我更新维持干细胞特性,另一个则进行分化。生殖干细胞的命运受其周围的微环境——"干细胞niche"控制,而"niche"的功能又通过干细胞的外源和内源信号间的相互作用来完成。小分子RNA通过复杂的RNAi途径调控基因的表达。大量证据表明生殖干细胞的维持和分化需要小分子RNA参与,小分子RNA生成的紊乱会导致干细胞的"丢失"或"未分化"。该文综述了小分子RNA对果蝇生殖干细胞命运调控的研究进展,并讨论新发现的小分子RNA在生殖干细胞命运决定中的相关功能。     

人胎肝细胞裂解液对照射小鼠多能造血干细胞的影响

本文采用内、外源脾结节形成测定法和流式细胞术观察了人胎肝细胞裂解液FLL及其峰组分在γ射线照射小鼠多能造血干细胞损伤修复中的作用。证明照后24h给予FLL及峰组分4—5能明显增加受照小鼠残存造血干细胞形成CFU-S的能力,促进处于G1/0期的造血干细胞提前进入增殖状态。     

雷公藤多甙对小鼠卵母细胞成熟和体外受精的影响

采用超排卵技术研究雷公藤多甙（GTW）对小鼠卵母细胞的成熟和体外受精以及脏器等的影响,GTW对小鼠卵母细胞生发泡破裂没有影响,但可以抑制卵母细胞第一极体的释放,影响卵母细胞的存活率并可降低体外受精率和超排卵的卵母细胞数量。GTW可以破坏卵母细胞成熟,降低卵母细胞的体外受精能力,影响小鼠的正常生殖功能。     

《自然》：研究揭示造血干细胞分子起源

由美国宾夕法尼亚大学医学院细胞与发育生物学教授南希。斯佩克博士领导的一个研究小组,在近日完成了大多数骨髓干细胞在小鼠胚胎中形成的位置和发育时间表。这项发表在《自然》杂志上的科学发现揭示了造血干细胞起源的关键步骤。成年哺乳动物骨髓中的造血干细胞能产生身体的所有血液细胞类型,因此解密其来源可能会帮助研究人员更好地操纵胚胎干细胞,以产生新的血液细胞来进行疾病治疗。