干细胞生成精子数量有周期性变化

2016年08月18日09:27  来源:科技日报
 

京都大学近日公布,该大学蓧原美都助理教授领导的一个研究小组发现,精巢干细胞形成精子的活性有周期性变化。这种干细胞在分化过程中只有一部分能形成精子,而精子形成效率则是左右遗传病传达的关键因素。该研究成果对医学及畜产学有重要意义。

精子干细胞一生中不断分裂,每天制造大量精子,但科学家对每个干细胞的构成仍未完全了解。

研究小组对试管内的精子干细胞导入病毒遗传基因作为标识,并移植到精巢内。病毒遗传基因随机插入干细胞染色体内,检测插入位置即可识别干细胞。实验小鼠使用的是精子形成先天缺陷变异鼠,变异鼠不能自我形成精子,移植过来的干细胞辅助形成精子,即该实验是在“空器皿”中形成精子。研究小组确认生成了约400至500个干细胞。再现了接近正常精巢的精子形成。研究小组对10只鼠产下的小鼠进行了最长达两年的观察,对产下的1325只小鼠的干细胞进行了调查,并以该种模式为基础进行了数理解析。结果显示:干细胞机能寿命平均为124天,最长为482天。另外,相同干细胞生产小鼠的频度较高;每个干细胞精子形成数量重复出现增加期和休止期,周期约为77天。研究小组对不能形成精子的干细胞做了调查,在测定精子干细胞分裂速度时,发现精子干细胞没有休止而是时常分裂,而且精子干细胞在分化过程中会发生较高频率的细胞死亡现象。研究小组认为,决定精子形成效率的是干细胞向精子分化过程中的细胞死亡,而不是干细胞分裂活性。

利用干细胞精子形成周期将有助于研发预防遗传疾病传达和家畜改良的新方法。研究小组将继续对干细胞活性周期的分子机理进行研究,以了解干细胞竞争对遗传现象的影响。

该研究成果发表在美国《发育细胞》杂志网络版。(陈超)

(责编:杨阳(实习生)、林露)

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