iPS全能幹細胞誘導產生卵子論文精選介紹之三

編者:托馬斯林 醫學博士

卵子 生殖幹細胞 生殖細胞 iPSC

卵子是在卵巢中產生的。女性在胚胎期約3~6孕周時即已形成卵巢的雛形。出生前,卵巢中會形成數百萬個初級,經過兒童期、青春期,到成年就只剩10萬多個初級卵母細胞。初級卵母細胞包裹在原始中,在性激素的影響下,每月產生一個原始卵泡成熟,成熟的卵子再從卵巢排出到輸卵管。一般來講,女性一生成熟的卵子約為300~400個。

對於健康女性來說,一生中成熟的卵子足矣,但對於因卵子原因不孕的女性來說就是無法逾越的障礙,因此對於體外成熟或者誘導形成卵子技術就很重要了。

iPS全能幹細胞誘導產生卵子論文精選介紹之三

2007年,日本京都大學山中伸彌教授的團隊首次通過轉基因技術,將這4個關鍵多能基因導入人上皮纖維母細胞誘導生成人誘導多能幹細胞(iPSCs),隨後,科學界利用iPS技術定向誘導分化形成不同的細胞。

2013年,Niu等建立了iPSCs系,它可以在懸浮培養3天后自發分化為胚胎體(EBs),表達了三個胚層的特定標記。然後用維甲酸(RA)和豬卵泡液(PFF)分化培養基或輸精管移植中培養粘附的EBs,誘導iPSCs分化成生殖細胞。結果表明,RA和PFF有利於誘導iPSCs向生殖細胞和卵母細胞樣細胞的產生。

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首先他們先確定該ipSCs細胞系沒有發生任何的變異或者突變,處於穩定傳代的過程中。

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其次,將該ipSCs細胞系通過懸浮培養3天,並自發形成了胚胎體,該胚胎體能夠表達三個胚層的特別標記,說明該ipSCs細胞系具有多分化潛能。

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隨後,他們將iPSCs細胞系移植到受體小鼠腎包膜下4周,形成了畸胎瘤,一些畸胎瘤細胞分化成圓形的細胞,被認為是類生殖細胞,通過免疫熒光染色表達生殖細胞和減數分裂的標記,包括Oct4、Dazl、Vasa、Stra8、Scp3。有些細胞還陽性表達精子標記物Acr和卵母細胞標記物Zp3部分細胞呈陽性。

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最後,他們在RA和10% PFF培養基中培養iPSCs分化成生殖細胞。第3天,iPSCs形成的胚胎體連接在塑料板上,胚胎體的外圍細胞形成單層膜,繼續在胚胎體中心周圍擴散一些大細胞和小簇。到第7天,分化形成一些類似早期生殖細胞群的大細胞群。這些結構似乎包含原發性卵泡狀細胞,類似於發育階段的卵母細胞的大小和結構。免疫熒光分析顯示卵母細胞樣細胞表達生殖細胞標記物Vasa、減數分裂特異性基因Dazl、Stra8、Scp3和卵母細胞標記物Zp3。這些結果表明,RA和PFF有利於從iPSC中衍生生殖細胞和卵母細胞樣細胞。

以上,說明iPSCs細胞在合適的條件下能夠衍生卵母樣細胞,為進一步生成成熟的卵子,併為以後的應用提供理論基礎。

No.BNC-GW20180023 自體幹細胞講堂


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