Nature:研究人员在人类卵巢中发现干细胞

2012-02-28 07:00 · jiexinzhang

研究人员在人类卵巢中发现干细胞,这项研究表明女性一生都会有新的卵细胞产生。对探索新的生育治疗方法有重要的指导意义。

导读:研究人员在人类卵巢中发现干细胞,这项研究表明女性一生都会有新的卵细胞产生。对探索新的生育治疗方法有重要的指导意义。这项研究被妇科医生赞为是一项重大突破。激活这些细胞有望增加老年妇女和卵巢功能早衰的妇女减少的卵子数量。

Nature:研究人员在人类卵巢中发现干细胞

女性一生产生的卵子数量可能并不是确定有限的。研究人员在人类卵巢中发现干细胞,这项研究表明女性一生都会有新的卵子产生。研究结果发表在Nature杂志上,对探索新的生育治疗方法有重要的指导意义。

Jonathan Tilly和他马萨诸塞州总医院的同事第一次挑战“哺乳动物天生具有限定数量的卵子”这个观点追溯到2004年,当时他们发现在老鼠身上存在卵巢干细胞的证据。Tilly团队在卵巢中仔细观察了最终发育为卵子的卵母细胞的数量,发现卵母细胞总数是下降的,所以推测这些细胞是在不停地死亡。

但是,在这时期内细胞总数只下降了500,研究人员却观察到有1500个细胞死亡,这表明同时有新的细胞产生。更进一步调查研究证实了卵巢细胞能够产生新的卵母细胞。

这一领域的多数研究人员仍表示怀疑。Tilly 说,“有许多的批判声音,他们认为这完全是废话没有任何意义。” Tilly的团队并未因此放弃,他们着手在人类的卵巢中寻找相似的细胞。通过和日本埼玉医科大学合作,Tilly团队能够分析变性手术遗留的多余卵巢。

团队在卵巢组织中寻找一种卵细胞的特定蛋白,从而可以在卵巢组织中诸多细胞中确认卵细胞。他们解释到,卵细胞发育的早期,这种蛋白质在细胞外膜层表达,当卵细胞发育时,蛋白质会进入细胞内部。

通过利用荧光标记物对蛋白质进行标记,该团队分离到了表达这种蛋白质的细胞。然后导入可使细胞发绿光的基因。研究团队将荧光细胞放回嫁接在老鼠皮下的人类卵巢组织,他们发现这些细胞可以产生大量新的未成熟卵子。

Tilly乐观地认为他的技术同时也可以用于提高体外人工受精,体外人工受精是从有生育障碍的妇女身上提取卵子,体外授精,经过一段时间生长,将胚胎移植回子宫。

他的团队只能培育早期的卵母细胞,而早期的卵母细胞太不成熟不能用于试管婴儿,因为小鼠太小不能发育成熟的人类卵子。但是,Tilly和爱登堡大学的 Evelyn Telfer进行了合作, Evelyn Telfer发现了在体外将早期卵母细胞发育更成熟的方法。

通过管理这些干细胞而不是卵细胞,该团队可以省去很多体外授精过程的困难。首先,重复昂贵的激素治疗加上每次要供应7个卵子的卵子提取都可以避免。 

这项研究被包括Kutluk Oktay在内的妇科医生赞为是一项重大突破。Oktay希望通过激活这些细胞可以补充老年妇女和卵巢功能早衰的妇女减少的卵子数量。


Germline stem cells and follicular renewal in the postnatal mammalian ovary

Joshua Johnson, Jacqueline Canning, Tomoko Kaneko, James K. Pru & Jonathan L. Tilly

A basic doctrine of reproductive biology is that most mammalian females lose the capacity for germ-cell renewal during fetal life, such that a fixed reserve of germ cells (oocytes) enclosed within follicles is endowed at birth. Here we show that juvenile and adult mouse ovaries possess mitotically active germ cells that, based on rates of oocyte degeneration (atresia) and clearance, are needed to continuously replenish the follicle pool. Consistent with this, treatment of prepubertal female mice with the mitotic germ-cell toxicant busulphan eliminates the primordial follicle reserve by early adulthood without inducing atresia. Furthermore, we demonstrate cells expressing the meiotic entry marker synaptonemal complex protein 3 in juvenile and adult mouse ovaries. Wild-type ovaries grafted into transgenic female mice with ubiquitous expression of green fluorescent protein (GFP) become infiltrated with GFP-positive germ cells that form follicles. Collectively, these data establish the existence of proliferative germ cells that sustain oocyte and follicle production in the postnatal mammalian ovary.

文献链接:https://www.nature.com/nature/journal/v428/n6979/full/nature02316.html

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