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Stem Cell Rep:重大突破!科学家开发出可高效保存精子干细胞的新技术

来源:生物谷 2017-04-10 09:42

图片来源:medicalxpress.com

2017年4月10日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,发表在国际杂志Stem Cell Reports上的一篇研究报告中,来自华盛顿州立大学的研究人员发现了一种保存精子干细胞的新方法,该研究或许并不会使正在经历癌症疗法的育龄男性面临生殖力受到影响的风险。

成年男性在接受放疗和化疗前都会冷冻他们的精子,而这两种癌症治疗手段都会使精子变得不育,但还没有度过青春期的男孩儿或许仅能够移除机体的精子干细胞,并利用特殊的冷冻技术来保存,在适当的时候使得这些精子干细胞复苏再转回患儿的睾丸中,当患儿度过青春期后也能够产生正常的精子。

研究者Jon Oatley表示,他们开发出了保存精子干细胞的特殊技术。据美国癌症协会数据显示,在美国,儿童癌症患者所占的比例不到1%,据估计每年大约有1万多名15岁以下的儿童会被诊断为癌症患者,其中五分之四的患儿的存活期都会超过5年,但青春期以前的患儿在治疗后也会面临缺乏精子的风险,即缺少有活力的精子。

当癌症得到控制后,患儿的生活质量就是一个非常需要关注的问题,其中就包括其正常生育的能力,随着每一次心跳,成熟可育的男性都会产生1300个精子细胞,这些精子细胞来源于个体从出生时就存在的精原干细胞库中,随着每个干细胞分化,其都能够产生5000个精子。

文章中,研究人员对青春期前的小鼠幼崽进行研究,他们对干细胞非常特殊的基因标记上荧光探针,随后研究者们就能够清楚观察干细胞分化产生祖细胞,进而转变成为精子细胞的整个过程。在早期阶段,研究者观察到,干细胞能够通过糖发酵的过程来产生能量,随后岂会利用名为氧化磷酸化的方法来产生自由基,这种活性氧自由基对机体细胞的DNA具有特殊的有害作用。

Oatley说道,如果你是一个即将产生精子的干细胞,那么你或许会拥有一种原始的基因组,当然你也并不想被活性氧自由基所破坏,这也就是为何糖酵解作用对干细胞非常重要的原因了,因此我们应当设法改变培养的环境来促进干细胞糖酵解作用的发挥。通过降低培养环境中氧气的水平,研究者发现他们能够明显干细胞成功制造正常精子的效率。

如今研究人员还有许多挑战要去面对,下一步他们将会同宾夕法尼亚大学的的研究人员联合研究来观察是否培养的干细胞会经历表观遗传学的改变,而这或许能够帮助确定是否相应的基因会被开启/关闭,研究小组也将继续深入研究来阐明是否本文中所开发的新技术能够在人类机体组织中更好地发挥作用。(生物谷Bioon.com)

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原始出处:

Aileen R. Helsel, Melissa J. Oatley, Jon M. Oatley. Glycolysis-Optimized Conditions Enhance Maintenance of Regenerative Integrity in Mouse Spermatogonial Stem Cells during Long-Term Culture. Stem Cell Reports (2017). DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.03.004.

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