誘導(dǎo)多能干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來，在世界范圍內(nèi)，男性精子的數(shù)量和質(zhì)量呈下降趨勢(shì)，男性不育癥的發(fā)病率在逐年上升，其中約50％是由于生精障礙所致。干細(xì)胞具有自我更新能力和多向分化潛能，是生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。自2006年，來源于體細(xì)胞的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(inducedpluripotentstemcells，iPS細(xì)胞)誕生以來，由于iPS細(xì)胞具有與胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcells，ES細(xì)胞)相似的特性，且來源廣泛、取材方便，可以獲得疾病或患者特

2、異性的iPS細(xì)胞，且不涉及免疫排斥、醫(yī)學(xué)倫理學(xué)等問題，具有ES細(xì)胞所不能比擬的優(yōu)勢(shì)，因而受到了廣泛關(guān)注。目前，ES細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化的研究已經(jīng)取得了一定的成果，而iPS細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化的研究較少。在本研究中，我們通過體內(nèi)、體外兩種途徑誘導(dǎo)iPS細(xì)胞分化，探討其向生殖細(xì)胞分化的潛能，希望為研究生殖細(xì)胞的發(fā)育提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為研究不育癥的發(fā)病機(jī)制及細(xì)胞替代性治療提供新思路。
　　在體實(shí)驗(yàn)中，我們先后將新生小鼠睪丸組織、睪丸細(xì)胞移植至裸鼠

3、背部皮下組織，發(fā)現(xiàn)睪丸組織可在異位完成精子發(fā)生過程，移植的睪丸細(xì)胞可定植、聚集，形成管狀結(jié)構(gòu)，觀察到了精原細(xì)胞在管中的遷移和增殖，新生小鼠睪丸細(xì)胞在皮下重構(gòu)形成了生精小管樣結(jié)構(gòu)，從而說明裸鼠皮下組織可以提供精子發(fā)生的微環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，我們將小鼠EGPF-iPS4.1細(xì)胞與新生小鼠睪丸細(xì)胞共同移植至裸鼠皮下，探討iPS細(xì)胞向生殖細(xì)胞的分化潛能。在移植物中可以檢測(cè)到EGFP-iPS4.1來源的、表達(dá)生殖細(xì)胞特異性標(biāo)志物的細(xì)胞，表明iPS細(xì)

4、胞可在此微環(huán)境下向生殖細(xì)胞分化。
　　在體外培養(yǎng)體系中，我們?cè)谛纬深惻唧w(EB)的基礎(chǔ)上，以維甲酸(RA)等作為誘導(dǎo)分化因子，通過形態(tài)學(xué)觀察、RT-PCR、流式細(xì)胞分析術(shù)、免疫熒光等檢測(cè)方法研究EGFP-iPS4.1細(xì)胞在體外向生殖細(xì)胞分化的潛能。RT-PCR結(jié)果顯示，iPS細(xì)胞在形成EB的過程中表達(dá)一系列雄性生殖系的標(biāo)志性基因。流式細(xì)胞分析術(shù)的結(jié)果顯示，在EB中存在SSEA-1+/integrin-β3+的一類細(xì)胞，可認(rèn)為是原始