科学家首次用干细胞造出人类原始生殖细胞|原始生殖细胞|胚胎干细胞|生殖细胞

2014-12-27

胚状体中的绿色细胞表明存在SOX17基因。
  已经分化成原始生殖细胞状态(染色的细胞)的人类胚胎干细胞群。不同颜色表示不同基因的表达,从左至右分别是(l-r) NANOS3, NANOG, OCT4三个基因,第4张图中结合了全部三个基因。

  新浪科技讯 北京时间26日消息,据国外媒体报道,近日,来自剑桥大学和以色列魏茨曼科学研究所的科学家宣布,他们利用人类胚胎干细胞,首次制造出了人类原始生殖细胞。这种细胞可发育成卵子和精子。在此之前,科学家已经利用小鼠干细胞获得了原始生殖细胞,但这是第一次有效利用人类干细胞获得的结果。他们的研究发表在近日的《细胞》(Cell)杂志上。

  卵细胞在受精后,会开始分裂成囊胚,即胚胎的早期阶段。在囊胚中,一些细胞形成了内细胞团(将发育成胎儿),另一些则形成外壁(最后变成胎盘)。内细胞团的细胞会“重新设定”成干细胞,具有发育成身体各种类型细胞的潜力。这些细胞中的一小部分会变成原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs),具有分化成为生殖细胞(精子和卵子)的潜力。

  “原始生殖细胞的产生是哺乳动物发育早期的最初事件之一,”论文第一作者、剑桥大学威康信托/英国格登癌症研究所的Naoko Irie博士说,“利用小鼠和大鼠的干细胞,我们可以重建这一阶段,但直到现在,只有很少几个研究能利用人类干细胞进行同样的系统性工作。这强调了在人类和啮齿类的胚胎发育中,存在着重要的差异;在小鼠和大鼠实验中的结果并不能直接外推到人类身上。”

  格登癌症研究所的Surani教授领导了此次研究,他和同事们发现,一个名为SOX17的基因在指导人类干细胞分化为原始生殖细胞的过程中,起着至关重要的作用。这是个令人惊讶的发现,因为在小鼠体内,这种基因与原始生殖细胞分化并没有关系。这一结果也表明,小鼠和人类发育中存在着关键差异。之前的研究已经显示,SOX17基因与干细胞发育成内胚层细胞有关。内胚层细胞会发育成包括肺部、肠道和胰脏等器官的细胞。这是首次在原始生殖细胞分化中发现SOX17基因的存在。

  研究结果还表明,原始生殖细胞可以由重编码的成年细胞,如皮肤细胞获得。这也使对患者特异性细胞的研究成为可能,从而增加对人类生殖、不孕不育和生殖细胞瘤的了解。另一方面,该研究也可以为理解“表征遗传”(epigenetic)过程提供潜在的帮助。科学家已经知道,我们的饮食、吸烟等习惯会通过甲基化的过程,影响我们的基因活性。这种甲基化模式可以遗传给后代。

  Surani教授及其同事的研究表明,在原始生殖细胞的分化阶段,会启动一个消除这些甲基化模式的程序,就像“重置”按钮一样。不过,这些甲基化模式的痕迹依然会遗传下去,其发生的原因目前尚不清楚。

  “从某种意义上,生殖细胞是‘不朽’的,因为它们提供了代际间持续的连接,不断将这一代的遗传信息传递给下一代,”Surani教授说,“表征遗传信息的全面消除可以保证大部分(如果不是所有的)表征突变被消除,从而使生物世系‘返老还童’,使无穷无尽的世系更迭成为可能。理解这些机制,可以为研究与年龄有关的疾病带来益处,这些疾病的部分成因便是表征突变的累积。”(任天)

本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。如发现有害或侵权内容,可拔打24小时举报电话4000070609 或 在线举报
来自:richsky  > 科学
举报
[荐]  原创奖励计划来了,万元大奖等你拿!
猜你喜欢
类似文章
中国科学家培育出人工精子,然后你就想吧
Cell:干细胞培育卵子精子前体细胞获成功
人类基因改造正式开始,英国政府批准编辑人类胚胎|人类胚胎|Niakan
突破!!科学家培养出人类精子和卵子细胞!
科学家用皮肤细胞造出精子卵子 有望治疗不育症
科学家拉响了警报:不要对人类胚胎进行基因编辑
更多类似文章 >>
生活服务