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持续产生精子的机制

小水花  发布于:2015/5/1  阅读量:797  来源:phys.org

长时间持续不断地产生精子对生育下一代来说是非常重要的。日本国立基础生物学研究所和国立自然科学研究所的研究人员Kanako Ikami女士及Shosei Yoshida教授,以及他们的同事一道揭示出了精原干细胞对维甲酸的反应存在着差异,并且这些差异在干细胞持续不断产生精子方面是一个关键因素。这项研究结果发表在51日的发育(Development)杂志上。

在哺乳动物睾丸中,精子几乎可在男性的整个寿命过程中被产生。精原干细胞是未成熟的胚细胞,它们通过细胞分裂增殖并分化为成熟的精子。为了能持续地产生精子,维持干细胞的数量和诱导分化成精子之间的平衡是很重要的。如果有太多的干细胞分化,精子发生过程最终将会被耗尽,如果有太多的干细胞保持自我更新,睾丸就会充满未分化的细胞。在模式生物果蝇的睾丸里,精子发生的研究最为透彻,已知精原干细胞存在于睾丸中特殊的被称为“干细胞壁龛”微环境中。干细胞的功能被壁龛所维持,并且一旦干细胞离开壁龛它们就会分化成精子。然而,在哺乳动物睾丸中符合这样一个特殊的干细胞壁龛的区域还没有被发现。此外,干细胞被发现会积极地迁离它们的组织。因此仍然未知的是哺乳动物睾丸如何保持干细胞的数量和诱导干细胞分化成精子之间的微妙平衡。

该研究小组发现,精原干细胞对维甲酸的反应性(或“能力”)的差异依赖于这些细胞亚型的不同。因此,尽管所有的精原干细胞有同样的机会接触维甲酸,但还是有一些干细胞会被诱导分化,而其他的则不会。该团队进一步透露,对维甲酸反应的差异只在于它们是否表达一个维甲酸受体基因RARγ。

研究员Ikami女士说,“我被这种体验完全迷住是因为,虽然乍一看干细胞系统似乎很复杂,但它可通过能异构表达的信号受体的发现来进行简单的解释。这令人兴奋地想象到其他没有局部壁龛的组织的维持也可用相似的机制来进行解释。”

Yoshida教授说:“即使你收集成千上万个短寿命的小型果蝇,它们也永远不会成为小鼠。虽然可以肯定小鼠和果蝇存在着大量的共性,但通过这个研究,我们可看到一个保存精子的完全不同的策略。我现在强烈地想知道不同生物体的研究将会多有趣”。


全部评论(1)

  • 1楼
    2015/5/5 9:35:53V大大

    将干细胞系统简单化,这是研究的精髓

    [0]

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