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。     

精原干细胞介导的基因编辑动物模型研究进展

合适的动物模型对于人类疾病的研究和药物开发至关重要。精原干细胞是位于睾丸组织曲细精管基底膜上的一类具有自我更新和分化潜能的成体干细胞,可以定向分化产生精子。利用精原干细胞作为基因编辑的对象,生产基因编辑的精子进行受精有望成为建立基因编辑动物疾病模型的一条有效途径。该文就精原干细胞的生物学特征、体外培养以及精原干细胞介导的基因编辑动物模型的进展和优缺点进行了阐述。     

两种精原干细胞高效能纯化方法的比较研究*

目的: 比较贴壁分离法和免疫磁珠法纯化小鼠精原干细胞(mSSCs) 的优缺点。方法: 分别选取10只12-15日龄的雄性C57BL/6小鼠,颈椎脱臼法处死,摘取睾丸用酶消化法获得曲细精管单细胞悬液,分别用贴壁分离法和免疫磁珠法从单细胞悬液中分离纯化mSSCs,并针对两种方法在细胞数量、分离效率以及对细胞增殖生长的影响等方面进行比较。结果: 两种纯化方法均可从小鼠曲细精管单细胞悬液中分离纯化得到干细胞,并可在体外培养后呈现出典型的精原干细胞特有的葡萄串状克隆,体外连续培养增殖超3个月。10只小鼠的睾丸经差异贴壁法纯化后可以得到3×10⁵±0.4×10⁵个mSSCs(n=5),细胞回收率(纯化后细胞数/曲细精管单细胞悬液细胞数)为1.5%±0.1%(n=5);经免疫磁珠法可以得到6×10⁵±0.4×10⁵个mSSCs(n=5),细胞回收率为3.0%±0.1%(n=5),免疫磁珠法得到的干细胞数量更高。差异贴壁法得到的干细胞更纯,因为体外培养5 d左右即得到干细胞集落,而免疫磁珠法得到的干细胞则约10 d才可以看到明显的细胞集落,但是两种纯化方法对细胞体外长期增殖生长没有明显的影响。结论: 两种方法均可以纯化得到高质量的mSSCs,,但两种方法各有优缺点。差异贴壁法较免疫磁珠法经济、实用,无需购买专门的设备和抗体磁珠,但获得的细胞数量相对较低,用时也较长。     

一种简便的小鼠精原干细胞分离培养方法

采用一步酶消化法分离小鼠精原干细胞,比较α-MEM、DMEM培养基对体外培养的精原干细胞生长状态的影响,对精原干细胞集落进行形态观察、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)染色和免疫组化鉴定,并诱导精原干细胞向精子细胞分化。结果显示,以小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层,用α-MEM培养的精原干细胞集落较大且呈葡萄串状或念珠状,细胞状态较好;小鼠精原干细胞集落的AKP染色阳性呈紫红色;在红色荧光下精原干细胞集落的Oct-4核蛋白表达为阳性、膜蛋白c-Kit、β_1-integrin和Gfrα-1表达为阳性;精原干细胞经维甲酸(all-trans-retinoic-acid,RA)诱导可初步分化成精子样细胞。因此,采用一步酶消化法能够分离小鼠精原干细胞,α-MEM更适合小鼠精原干细胞体外培养。     

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。     

白消安致大鼠无精子症模型的建立

目的:利用白消安建立SD(Sprague-Dawley)大鼠少精子症动物模型,为治疗人类男性不育症提供实验依据。方法:本研究取6周龄左右SD大鼠随机分为对照组和实验组,实验组通过腹腔注射不同浓度白消安(15、20、30、40、60 mg/kg体重),每个浓度分单次注射和连续10次累计注射两种方式,注射后每隔10d随机取样检测精子浓度、活力、畸形率以及曲细精管内部结构各项指标,30d出现弱精少精等不育症状后,第40d后停止取样,观察白消安对大鼠精子的作用效果。结果:单次注射15-60mg/kg剂量白消安都会使实验大鼠不同程度死亡,连续10 d累计注射剂量15 mg/kg白消安可破坏大鼠睾丸组织的部分精原干细胞,连续10 d累计注射总剂量20 mg/kg是较为理想的实验浓度,可消除全部精原干细胞和大部分支持细胞,30、40、60 mg/kg可致大鼠死亡或睾丸病变充血。结论:白消安对大鼠生殖细胞有毒害作用,通过腹腔注射一定浓度白消安可建立大鼠少精子症模型,可为外源干细胞体内转分化为生殖细胞提供准确的移植时间和实验依据。     

三种波段电磁辐射致大鼠睾丸损伤的比较

目的对比性探讨电磁脉冲(EMP)、S带高功率微波(S-HPM)和X带高功率微波(X-HPM)三种波段电磁辐射致睾丸组织受损的近期和远期效应及其相关敏感指标。方法雄性Wistar大鼠192只,随机分为EMP组、S-HPM组、X-HPM组和对照组,于照后不同时间点采集睾丸组织称重,光镜观察睾丸损伤,并用图像分析技术对曲细精管病变进行定量分析。结果三种波段电磁波辐照后睾丸结构和生精细胞形态损伤基本相似:早期睾丸重及睾丸重/体重比值呈下降趋势;曲细精管生精上皮变薄,生精细胞排列紊乱,精原细胞变性坏死并由管壁脱落,精母细胞和精子数量减少并团聚于管腔中央,支持细胞和间质细胞不同程度变性;曲细精管受损百分率显示EMP组最重,S-HPM最轻,生精细胞受损数量与程度显著增加(P0.05)。结论三种波段电磁辐射对睾丸生精细胞的损伤,具有速发性、时相性、分布不均一性特点;损伤程度呈EMPX-HPMS-HPM;睾丸曲细精管受损百分率可定量反映其损伤程度,可望成为评估电磁辐射致睾丸损伤的敏感指标之一。     

睾丸生理

(一)睾丸的结构睾丸位于阴囊内,其表面包有一层坚韧的纤维膜即白膜。由白膜向内伸出许多不完整的纤维隔,即睾丸小隔,这些睾丸小隔把睾丸分成许多间隔,称睾丸小叶,每个小叶内含有2—4条曲细精管,小叶内的曲细精管向纵隔集中,并互相结合成直细精管,随后在睾丸纵隔内吻合而形成小管网,即睾丸网。睾丸网再发出8—15条输出小管进入附睾。精子就是在曲细精管中源源不断发生。 (二)精子发生整个精子发生过程都在睾丸的曲细精管内进行。曲细精管内有两类细胞,即生精细胞和支持细胞。曲细精管间的疏松结缔组织构成睾丸     

利用雄性生殖细胞建立转基因动物

追溯了用雄性生殖细胞建立转基因动物的发展历程 ,系统阐述了本领域理论和实践的最新进展 ,围绕方法学逐渐改进和完善的过程 ,从利用精子和精原干细胞携带外源DNA两个方向展开 ,分析和评价了DNA转移方法与精子载体法结合、胞浆内单精子注射、蛋白连接的精子介导的基因转移、输精管注射法以及曲细精管显微注射法和精原干细胞移植法 6种实验设计方法。     

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。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.