哺乳动物雌性生殖干细胞研究的质疑、进展及挑战.pdf

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1、生理科学进展2015年第46卷第1期哺乳动物雌性生殖干细胞研究的质疑、进展及挑战术潘泽政孙梦黎梁夏李佳周芳月郑月慧(南昌大学医学部医学实验教学中心，南昌330006)摘要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

2、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。关键词哺乳动物；雌性生殖干细胞；增殖与分化中图分类号R339哺乳类动物在胚胎时期，通过生殖细胞决定作以生殖系细胞中只有从PGC开始到卵原细胞阶段用，将主要来自中胚层的细胞诱导生成最早期的生的生殖细胞可以进行有丝分裂，具有增殖能力可以殖细胞即原始生殖细胞(primordialgermcell，PGC)。源源不断的补充生殖细胞到卵泡池中。因此，可以在胚胎发育过程中，PGC进一步分化成卵原细胞，把既表达生殖系标志物又能够进行有丝分裂

3、，具有卵原细胞一方面通过有丝分裂大量地增殖，同时一增殖能力的生殖细胞定义为雌性生殖干细胞(fe—方面往卵巢皮质迁移，到胎儿出生时卵原细胞进入malegermlinestemcell，FGSC)或卵巢生殖干细胞到减数分裂阶段，分化成初级卵母细胞，后者被一层(ovariangermlinestemcell，OGSC)。扁平颗粒细胞包绕后形成原始卵泡，最终仅一部分(二)无脊椎动物或低等脊椎动物卵巢内存在原始卵泡能发育成配体卵子。FGSC很早以前就在无脊椎动物卵巢中发现了生生殖生物学理论证实，雄性哺乳动物睾丸

4、内的殖干细胞的存在，FGSC通过不对称分裂方式维持精原干细胞可通过不断的增殖及分化以维持精子的自我更新及补充生殖细胞，从而使卵巢内FSGC和持续发生，使雄性哺乳动物保持较长的生殖周期。成熟配子的数量保持相对稳定，其中有多种分子机对于雌性哺乳动物，传统观点认为，由于卵巢生殖细制参与了FGSC增殖与分化的调控(Gracida等．胞的增殖发生在胎儿时期，当出生时生殖腺内的生2013，Kalchhauser等．2011，Xin等．2013。Giana等殖细胞即进入减数分裂时期从而失去增殖能力，随(2009)研

5、究发现，当秀丽线虫经历饥饿后能保护生着年龄的增加生殖细胞逐渐减少直至最后全部消殖能力并延长生殖年龄，其原因就是当恢复食物供耗。即出生后雌性哺乳动物卵巢内的生殖细胞数量养时干细胞能产生新的生殖细胞。Lim等(2012)采已经固定，不存在具有增殖能力的生殖干细胞，所以用荧光激活细胞分选技术，从成年果蝇卵巢中原代无法补充不断被消耗的生殖细胞，这似乎也很好地分离纯化到大量未分化的FGSC。Nakamura等解释了雌性哺乳动物的受孕周期短以及卵巢功能衰(2010)采用转基因技术及纯系分析方法，在转基因退年龄较雄

6、性早的原因。从上世纪以来，生殖研究硬骨鱼的卵巢束中找到一种细胞，可通过有丝分裂领域一直质疑雌性生殖干细胞的存在，这种观点持生成生殖细胞，发育成熟为卵子并产生后代，因此续到发现哺乳类动物卵巢内存在生殖干细胞为止。推断卵巢束中含有以卵原细胞为特征的生殖干细一、哺乳类动物卵巢内生殖干细胞的研究历史胞。随后，Wong等构建了基于Neo及DsRed的双(一)卵巢内生殖干细胞的定义生殖细胞携重转基因斑马鱼模型，从其卵巢中原代分离培养带遗传信息，负责传递给下一代，其概念包括从国家自然科学基金(81160081；81

7、360100)、“江西省赣鄱英PGC开始及其后分化的卵原细胞、初级卵母细胞、才555工程”、江西省自然科学基金(20142BAB205069；次级卵母细胞及卵细胞等所有的生殖系细胞。生殖2O142BAB205002)资助课题细胞一旦进人到减数分裂时期，则失去增殖能力，所通讯作者生理科学进展2015年第46卷第1期FGSC，经G418筛选3～6周后，DsRed表达阳性的免疫磁珠分选方法，从出生后5天及42天的小鼠卵细胞被移植入预先处理无内源生殖细胞的2周幼斑巢内，原代分离到一种卵圆形、胞核较大、直径约马

8、鱼，2周后在幼鱼的生殖腺检测到DsRed阳性细15～20txm的细胞，BrdU检测呈阳性，体外培养时细胞，幼鱼饲养至性成熟后与野生雄性斑马鱼配对，生胞成簇生长并传代达80次以上，经冻存后复苏能正产出正常的斑马鱼后代，从而证实FGSC可以移植常生长。进一步体外鉴定发现，这类细胞能表达干到不孕斑马鱼的生殖腺并产生有功能的配子。细胞标志物或生殖细胞标志物Oct4、Mvh、Fragilis、(三)哺乳类动物卵巢内FGSC的发现迄今为Stella等，但分化标志物c