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华人科学家发现从皮肤干细胞获得卵细胞的可能途径

2006-04-16 11:49 张迪 生物通 阅读 0
核心摘要: 加拿大圭尔夫大学的华人科学家利用猪幼胎皮肤干细胞培养出类卵细胞,为生殖发育学和不孕症研究提供了新模型。该研究发表在《自然·细胞生物学》上,发现干细胞可表达生殖细胞标志物并形成类卵结构,挑战了传统卵子数量固定的观点。

哺乳动物发育生物学中两个长期悬而未决的问题是生殖细胞何时以及何地分化形成。来自加拿大圭尔夫大学的两位华人科学家Lihua Wen和Julang Li与其他同事合作,利用从猪幼胎皮肤上分离的干细胞培养出了类卵细胞(oocyte-like cells),这为细胞组织治疗学以及再生工程学提供了新的可能性,也为研究生殖细胞形成(卵子发育,包括女性不孕症)提供了一个新的体外模型。该研究成果于3月26日发表在《自然·细胞生物学》(Nature Cell Biology)杂志上。

减数分裂第一次分裂后期由于细胞质分配不均等,只形成一个次级卵母细胞;减数第二次分裂后期,细胞质分配不均等同样导致只形成一个细胞——卵细胞。这个过程使较多的细胞质留在卵细胞中,以保证受精卵在发育初期所需的养分。传统发育生物学认为雌性哺乳动物的这一过程是与生俱来的,卵母细胞数量随排卵而递减,直至最终耗尽。然而,2004年美国麻省总医院的研究人员发现干细胞可以产生新卵子,随后在2007年的一篇《细胞》(Cell)文章中,同一研究组发现骨髓干细胞中存在功能性的生殖干细胞。

Li和她的同事们将取自猪幼胎皮肤的干细胞在试管中培育30-40天,发现这些细胞可以继续生长,并表达出一些生殖细胞形成的标志性因子,如Oct4、生长分化因子9b(GDF9b)、无精症样缺失基因(DAZL)和Vasa。随后,这些细胞产生了能生成卵子的细胞团。再经过10-15天,这些细胞又表达了减数分裂的标志因子——联会复合物蛋白3(SCP3),以及卵母细胞标志物——透明带(zona pellucida)。同时,Li等人发现这些类卵细胞能进行单性生殖,即在没有受精的情况下形成类似胚胎的结构(parthenogenetic embryo-like structures)。尽管目前还不能证明这些类卵细胞是否能受精形成活胚胎,但这一由皮肤细胞形成类卵细胞的方法已为生殖发育学研究以及治疗学提供了新的资料和模型。

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