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《自然》与《细胞》之争:成年哺乳动物卵母细胞能否再生?

2006-06-27 10:23 亚历 生物通 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了《自然》与《细胞》两篇关于成年哺乳动物卵母细胞再生能力的研究争议。2005年《细胞》文章提出卵母细胞可由骨髓来源的循环干细胞再生,而2006年《自然》文章通过连体小鼠实验反驳了这一观点。文章详细介绍了实验设计、结果及学界讨论,指出两篇研究可能关注不同发育阶段的卵母细胞,并未直接矛盾。

哺乳动物成熟排出的卵子是否可能起源于循环干细胞?本周《自然》杂志上报道的一项研究对此给出了否定答案,并对2005年《细胞》杂志上关于卵母细胞假想再生的生理相关性提出了质疑。

研究背景:生殖生物学家长期以来认为雌性哺乳动物生来具有有限的卵母细胞,且无法补充。然而,2004年麻省总医院Jonathan Tilly实验室的Joshua Johnson等人在《自然》上发表文章指出,成年小鼠卵巢能更新卵母细胞。2005年,该小组在《细胞》上进一步报道,这些更新卵母细胞来源于血液循环中的干细胞,且这些干细胞源自骨髓。这一发现被认为具有革命性意义,亚利桑那州立大学的Patricia Hoyer表示,如果得到证实,将彻底扭转传统观念。

最新研究:哈佛大学和Joslin研究中心的Kevin Eggan等人为了验证循环细胞是否能转变为成熟卵母细胞,设计了连体小鼠实验。他们将野生型小鼠与表达绿色荧光蛋白(GFP)的小鼠通过外科手术联结,形成共享循环系统的连体小鼠。连体小鼠在4-8周龄时联结,持续6-8个月。结果发现,连体小鼠的每个成员均含有GFP阳性和野生型血液细胞。诱导排卵后,收集的卵母细胞中,野生型小鼠未发现GFP阳性卵母细胞,反之亦然。仅发现一些与卵母细胞关联的细胞来源于另一连体伙伴,且这些细胞均为CD45阳性。

研究者重复实验,预先用化疗处理小鼠,观察骨髓或卵巢损伤是否诱导卵母细胞再生。结果再次未发现GFP阳性细胞交叉进入野生型伙伴成为成熟卵母细胞。最后,将GFP转基因细胞骨髓移植给经化疗或低剂量辐射消毒的野生型小鼠,发现GFP阳性血液细胞,但无GFP阳性卵母细胞。

矛盾与讨论:2005年Johnson的文章认为,接受骨髓移植的女性体内移植细胞能引起生殖细胞产生;而Eggan等人的研究则反对这一结果,认为不可能发生。田纳西大学诺克斯维尔分校的Antonin Bukovsky认为Johnson小组展示的成熟卵母细胞数据令人信服,除非作者能证明卵巢不包含来源于连体伙伴的卵母细胞,否则Johnson的数据仍有效。Bukovsky推测,起源于骨髓的不成熟卵母细胞可能有助于卵巢营造排卵所需的内分泌环境。但Eggan表示,化疗处理小鼠的研究结果不支持这一推测,因为无论是连体还是骨髓移植,都不能增加内源性排卵。

延伸观点:也有学者认为,Eggan小组的研究并未直接推翻Johnson的发现。前者(《细胞》文章)研究的是卵巢内未成熟卵母细胞,而后者(《自然》文章)分析的是卵巢排出用于受精的成熟卵子。因此,两者可能并不矛盾,而是关注了不同发育阶段的卵母细胞。

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