來(lái)源于新生和青春前期小鼠的雌性生殖干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞的研究.pdf

1、多能干細(xì)胞如胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cells，ESCs）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）在細(xì)胞治療領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。然而，這兩類(lèi)細(xì)胞在未來(lái)的臨床應(yīng)用時(shí)，可能會(huì)受到來(lái)自倫理和安全等方面的限制。因此，目前仍需尋找新的多能干細(xì)胞來(lái)源。已有的研究表明，從新生和成年雄鼠，甚至人類(lèi)男性睪丸組織中分離出的精原干細(xì)胞（spermatogonial stem cells

2、，SSCs），不需要轉(zhuǎn)基因操作，只需要將其置于ESCs培養(yǎng)體系，就能轉(zhuǎn)化為胚胎干細(xì)胞樣細(xì)胞。這種方法不僅簡(jiǎn)單而且可以彌補(bǔ)ESCs和iPSCs在治療應(yīng)用方面的缺陷，如無(wú)需使用胚胎作為細(xì)胞來(lái)源，得到的是患者自身特異性細(xì)胞以及無(wú)需改變基因等遺傳操作。
　　我們2009年發(fā)表的工作已經(jīng)顯示，出生后小鼠卵巢中存在雌性生殖干細(xì)胞（female germline stem cells，F(xiàn)GSCs），從新生和成年小鼠卵巢中分離純化的FGSCs可以

3、在體外長(zhǎng)期培養(yǎng)，這一成果受到來(lái)自干細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)等領(lǐng)域研究人員的廣泛關(guān)注。最近，美國(guó)哈佛大學(xué)附屬醫(yī)院-麻省總醫(yī)院Tilly研究組采用與我們相同的分選蛋白MVH，利用流式細(xì)胞分選技術(shù)從小鼠卵巢組織純化出 FGSCs，從而驗(yàn)證了我們的工作。同時(shí)，他們利用同樣的方法，還從20~30歲婦女卵巢組織中分離出人 FGSCs。根據(jù)已有的文獻(xiàn)報(bào)道和我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：FGSCs與SSCs具有很多的相似性，如形態(tài)大小、生長(zhǎng)增殖方式和傳遞遺

4、傳信息給子代等。盡管利用SSCs轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞的研究受到廣泛關(guān)注，但是，與SSCs對(duì)應(yīng)的FGSCs能否在體外轉(zhuǎn)化成多能干細(xì)胞仍不清楚?；贔GSCs與SSCs的眾多相似性，本課題嘗試?yán)皿w外轉(zhuǎn)化方法將FGSCs體外轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞。
　　在本課題中，我們發(fā)現(xiàn)分離純化出的新生和青春前期小鼠 FGSCs，在體外培養(yǎng)時(shí)，具有相似的形態(tài)特征、生長(zhǎng)方式和基因表達(dá)模式；將穩(wěn)定增殖的新生和青春前期小鼠FGSCs置于ESCs培養(yǎng)系統(tǒng)后，能夠產(chǎn)生

5、細(xì)胞克隆──胚胎干細(xì)胞樣細(xì)胞（embryonic stem-like cells，ESLCs），我們將這種細(xì)胞命名為雌性生殖干細(xì)胞源性ES-like細(xì)胞（female germline stem cells-derived embryonic stem-like cells，fESLCs）；在FGSCs合適的起始密度范圍內(nèi)，組蛋白去乙?；敢种苿┍焖岷涂寡趸瘎┚S生素C能夠協(xié)同促進(jìn)克隆的形成及生長(zhǎng)。
　　體外轉(zhuǎn)化過(guò)程伴隨著Nano

6、g基因啟動(dòng)子的去甲基化；同時(shí)，fESLCs比FGSCs具有更強(qiáng)的堿性磷酸酶活性；fESLCs表達(dá)與ESCs相似的多能性標(biāo)志物（Oct4、Nanog、Sox2、Utf1、Esg1、Rex1以及SSEA-1）；FGSCs和fESLCs均具有正常核型（40，XX）；fESLCs母本印記基因（Peg10和Igf2r）的甲基化模式無(wú)明顯變化，而父本印記基因（H19和Meg3 IG）則發(fā)生部分甲基化。
　　在體外分化條件下，fESLCs能夠產(chǎn)

7、生類(lèi)胚體，并伴隨著多能性轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的下調(diào)；在特定分化培養(yǎng)條件下，fESLCs能夠分化為三胚層細(xì)胞譜系；同時(shí)，fESLCs注射入免疫缺陷小鼠皮下后，能夠產(chǎn)生畸胎瘤；另外，將fESLCs注射入3.5 dpc的囊胚后，能夠隨著胚胎的發(fā)育，不同程度的嵌合入多種組織和器官（包括生殖系）。
　　本項(xiàng)研究首次發(fā)現(xiàn)，雌性生殖干細(xì)胞能夠像精原干細(xì)胞一樣，在體外轉(zhuǎn)化為雌性生殖干細(xì)胞源性多能干細(xì)胞。因此，該研究能為基于多能干細(xì)胞個(gè)性化治療的再生醫(yī)學(xué)應(yīng)