胶质细胞源性神经营养因子引发精原干细胞自我更新的信号通路

胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)是TGF-β超家族的一个相关成员。哺乳动物睾丸曲细精管内支持细胞分泌的GDNF,能促进精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的自我更新与增殖。SSCs去分化诱导产生的多能干细胞已被广泛应用于再生医学领域,且SSCs在制作转基因动物、男性不育治疗和体外实施精子发生过程等方面,具有极大的应用价值。所以,GDNF引发SSCs自我更新的作用机理非常值得探索。通过对GDNF引发SSCs自我更新的信号通路进行系统梳理,我们发现了如下的作用过程:GDNF与GFR-α1特异性结合,活化Ret蛋白酪氨酸激酶,随后激活Ras/ERK1/2、PI3K-Akt和SFK信号通路,促进SSCs的自我更新;同时,在该过程中还存在信号通路间的交联对话现象。     

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。     

GDNF对多巴胺能神经元作用机制的研究进展

胶质细胞源性神经营养因子（glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF）是神经保护治疗帕金森病（Parkinson＇s disease,PD）的一种神经营养因子,越来越多的在体和离体实验研究显示GDNF是中脑多巴胺（dopaminergic neuron,DA）能神经元的有效存活因子。GDNF受体是由结合在细胞质膜外的糖基化磷酯酰基（glycosyl-phosphatidylinositol,GPI）和GDNF功能性孤儿受体酪氨酸激酶Ret蛋白质组成。特异性的GDNF与其受体结合后,激活其胞内部分c-Ret,经由不同的第二信使来传递信号发挥作用。主要可能的机制有顺式作用和反式作用。而探索GDNF促进中脑黑质DA能神经元再生修复的可能机制,为进一步深入研究GDNF的作用机制提供科学依据。     

精原干细胞niche的研究进展

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是指睾丸内位于曲精细管基膜上既能自我更新维持自身适量恒定,又能定向分化产生精母细胞的一类原始精原细胞。随着干细胞深入的研究,人们发现了一种控制着干细胞可塑性与命运的微环境,此微环境被称为干细胞niche,干细胞niche由niche细胞、细胞外基质、细胞因子等构成。精原干细胞niche是由黏附因子、生长因子、支持细胞、间质细胞以及小管周肌肉细胞组成。大量的研究表明支持细胞在睾丸中是主要的成体细胞,通过分泌可溶性的因子来影响精原干细胞niche的结构与功能,同时支持细胞还能够间接的影响其他的成体细胞。随着年龄的增长使得精原干细胞niche的功能下降。精原干细胞数量以及精原干细胞niche为我们研究组织特异性干细胞生物学以及保持再生组织平衡提供了很宝贵的线索,精原干细胞对于保持组织的自我更新具有很重要的作用,并且受到人们大量的关注,然而精原干细胞niche也起到很重要的作用,它为治疗一些疾病提供新途径.本文将综述精原干细胞niche及其变化对精原干细胞功能调节的相关研究进展。     

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。     

GDNF对原代培养脊髓神经元的影响

本文研究了GDNF对体外培养各个时期的脊髓神经元的作用。通过MTT法检测GDNF对脊髓神经元存活率的影响,发现GDNF能促进培养7天及14天的神经元存活。 通过活体观察、尼氏染色、NSE免疫细胞化学染色观察GDNF对脊髓神经元生长锥数目、胞体大小、突起长度及分枝、侧棘形成的影响,发现GDNF对体外培养1—3周的脊髓神经元有明显的营养作用。     

哺乳动物精原干细胞自我更新调控的研究进展

精原干细胞（spermatogonial stem cells,SSCs）具有自我更新和分化的功能,这两种功能的平衡协调不仅能维持其自身数量的稳定,还能满足雄性动物精子生成的需要。近几年,由于细胞培养技术、基因工程技术、生殖细胞移植技术的建立和完善,使SSCs自我更新调控机制的研究取得了许多突破,主要体现在蛋白调控因子和微小RNA分子以及DNA甲基化新作用的发现等方面。该文将着重围绕调控SSCs自我更新的外源性细胞因子和内源性转录因子等蛋白因子进行综述,以期为哺乳动物SSCs的深入研究提供借鉴。     

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。     

精原干细胞微环境研究进展

精原干细胞(spermatogonia stem cells, SSCs)是一类在睾丸中具有长期自我更新和分化潜能的生殖细胞(germ cells, GCs),即位于基底膜上的组织干细胞,其自我更新和分化受到周围微环境的调控。近年来对SSCs的研究取得了一系列重要进展,为临床治疗部分男性不育患者带来了曙光。其中,微环境对SSCs的调节功能的研究尤为重要,微环境负责整合不同类型的细胞成分、细胞外基质、细胞外调节分子及激素等对SSCs的作用,从而调节SSCs命运。关于SSCs微环境的研究已开始逐步成为干细胞研究的主要内容之一。本文主要对小鼠(Mus musculus)SSCs微环境的细胞组成、调控因子以及特点等研究现状进行了综述,为深入研究SSCs微环境的结构和功能提供背景资料,希望在未来能够通过多种研究模式复用,发现更为丰富的细胞表型和微环境因子。     

GDNF家族成员及其受体的研究进展

胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族是一类结构上属于转化生长因子-β（TGF-β）超家族的神经营养因子,目前包括GDNF,neurturin(NTN)和persephin(PSP)三种因子,它们在体内有着广泛的作用.近年来发现GDNF和NTN的受体均为多组分结构,由不同的糖基磷脂酰肌醇（GPI）蛋白和共享的跨膜酪氨酸激酶受体Ret蛋白构成.有关这一家族的因子及其受体的研究正在不断深入.     

山羊精原干细胞体外培养分化

探索山羊精原干细胞体外培养体系。收集2月龄关中奶山羊睾丸,一步酶法消化分离曲细精管细胞,台盼兰检测平均存活率82.7%,以1×106个/ml接种含15%胎牛血清DMEM/F12培养瓶,37℃、5%CO2和饱和湿度条件下培养,4周后FBS逐渐降至10%。原代培养以多突起和片状的睾丸体细胞铺壁生长为主,10天左右精原干细胞数量增加,可见二联体和四联体,3周左右有鸟巢状和山脉状集落形成,碱性磷酸酶染色阳性,培养30天集落数不断增加,散在分布有贴壁和漂浮精子,换液后精子丢失。挑取单集落重新接种铺壁的曲细精管体细胞饲养层后陆续有精子细胞及精子形成,主要分布于集落周围。     

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。     

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。     

体外培养条件下SCF、LIF与bFGF对昆明白小鼠精原干细胞增殖的影响

生长因子作为细胞体外培养和在体细胞生长及增殖必需的调节因子 ,一直被广泛的关注。业已证明干细胞因子(ＳｔｅｍＣｅｌｌＦａｃｔｏｒ,ＳＣＦ)、白血病抑制因子 (ｌｅｕｋａｅｍｉａｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｆａｃｔｏｒ,ＬＩＦ)和碱性成纤维细胞生长因子 (ＢｓａｉｃＦｉｂｒｏｂｌａｓｔＧｒｏｗｔｈＦａｃｔｏｒ,ｂＦＧＦ)具有刺激细胞增殖的作用[1～ 4] ,但大都是对单一因子进行研究。本实验探讨用这三种生长因子的不同组合观察对小鼠精原干细胞增殖的作用 ,以期定性和定量的探讨出体外培养初期三种因子对小鼠精原干细胞生长的影响 ,为小…     

GDNF慢病毒载体感染食蟹猴骨髓间充质干细胞

骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是基因工程和细胞治疗的种子细胞之一,本研究利用含胶质源性神经营养因子(glial cell derived neurotrophic factor,GDNF)基因的慢病毒载体感染成年食蟹猴MSCs,探讨转染后GDNF在MSCs中的体外表达水平及其影响因素。首先,通过密度梯度离心法分离食蟹猴骨髓单核细胞(marrow mononuclear cells,MNCs),体外培养食蟹猴MSCs。同时构建表达GDNF的慢病毒载体,并感染食蟹猴MSCs,分别利用酶联免疫吸附(ELISA)方法和Real-time PCR方法,测定感染不同拷贝数病毒和不同转染组细胞GDNF的蛋白分泌水平和基因表达水平。实验结果显示,表达GDNF基因的慢病毒载体成功转染成年食蟹MSCs,体外培养的MSCs持续表达分泌GDNF。感染慢病毒的拷贝数可以影响GDNF分泌水平,相同条件下感染拷贝数越高,GDNF分泌量越多,其基因表达水平越高。     

机械力及力学信号转导影响干细胞命运的研究进展

干细胞作为一种未分化的祖细胞,目前已被广泛应用于开展组织损伤修复、再生以及干细胞特异谱系分化的研究.大量研究表明,干细胞所处的微环境对调控干细胞的生长和分化具有重要作用,多种溶液介质、细胞外基质和信号通路等参与了干细胞命运的调控.尽管已有大量研究证明,溶液介质(如激素和生长因子)在干细胞的生长和分化中发挥重要作用,但近年来越来越多的研究表明,机械力及力学信号转导同样在干细胞自我更新、分化、衰老和凋亡等细胞生理过程中起到重要的作用.本文将对机械应力响应的细胞基础、生物力学及力学信号调控干细胞自我更新和分化,以及生物力学调控干细胞命运可能的作用机制几个方面加以综述.     

A Novel Feeder-Free Culture System for Expansion of Mouse Spermatogonial Stem Cells

Spermatogonial stem cells (SSCs, also called germline stem cells) are self-renewing unipotent stem cells that produce differentiating germ cells in the testis. SSCs can be isolated from the testis and cultured in vitro for long-term periods in the presence of feeder cells (often mouse embryonic fibroblasts). However, the maintenance of SSC feeder culture systems is tedious because preparation of feeder cells is needed at each subculture. In this study, we developed a Matrigel-based feeder-free culture system for long-term propagation of SSCs. Although several in vitro SSC culture systems without feeder cells have been previously described, our Matrigel-based feeder-free culture system is time- and cost- effective, and preserves self-renewability of SSCs. In addition, the growth rate of SSCs cultured using our newly developed system is equivalent to that in feeder cultures. We confirmed that the feeder-free cultured SSCs expressed germ cell markers both at the mRNA and protein levels. Furthermore, the functionality of feeder-free cultured SSCs was confirmed by their transplantation into germ cell-depleted mice. These results suggest that our newly developed feeder-free culture system provides a simple approach to maintaining SSCs in vitro and studying the basic biology of SSCs, including determination of their fate.