日前,南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、藥物化學(xué)生物學(xué)國家重點實驗室劉林教授團隊成功將卵巢顆粒細(xì)胞重編程為具有生殖系轉(zhuǎn)移能力的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞,進而分化為卵子,并通過正常受精獲得了健康小鼠。該突破屬世界首次,為保持生育能力、調(diào)節(jié)機體內(nèi)分泌等研究開辟了新思路。
卵子是孕育生命的關(guān)鍵,卵巢衰老最主要的表征為卵子數(shù)量和質(zhì)量的急劇下降。女嬰出生時,儲存在體內(nèi)的卵子數(shù)量就已確定。隨著年齡增長,周期性排卵、卵泡閉鎖及外界環(huán)境的危害均會導(dǎo)致體內(nèi)卵子數(shù)量逐漸減少,直至枯竭。如果能夠從體外獲得足夠量的卵子補充到體內(nèi)的卵巢中,將對恢復(fù)生殖能力并在臨床上治療生殖衰老等疾病具有重要價值。
卵巢顆粒細(xì)胞是卵泡中與卵母細(xì)胞相互作用并促進卵子發(fā)生的一類體細(xì)胞,從卵子產(chǎn)生開始,顆粒細(xì)胞就一直陪伴在卵子左右,支持卵子的生長和發(fā)育。臨床上,卵巢顆粒細(xì)胞一般作為體外受精的副產(chǎn)物而被丟棄?!懊總€卵子周圍都有數(shù)千個顆粒細(xì)胞,若能將其誘導(dǎo)為多能細(xì)胞并轉(zhuǎn)換為卵母細(xì)胞,就解決了卵子數(shù)量匱乏的問題?!眲⒘终f。
帶著這一設(shè)想,劉林團隊反復(fù)試驗,最終調(diào)制了一種含有巴豆酸鈉等化學(xué)物質(zhì)的小分子培養(yǎng)液處理細(xì)胞。這種方法能夠?qū)⒙殉差w粒細(xì)胞高效地轉(zhuǎn)變?yōu)檎T導(dǎo)性多能干細(xì)胞,并且這些細(xì)胞被證明具有穩(wěn)定的基因組、逐漸延長的端粒和較高的質(zhì)量。
此外,通過另一種含有維生素C等化學(xué)物質(zhì)的小分子培養(yǎng)液支持卵泡的組裝和卵子的發(fā)育,能夠使得顆粒細(xì)胞來源的多能干細(xì)胞成功進入減數(shù)分裂,并分化形成卵子。這些卵子也具有穩(wěn)定的基因組,并能夠進一步形成健康的小鼠后代。
劉林強調(diào),人類顆粒細(xì)胞的性質(zhì)、誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞的產(chǎn)生以及生殖細(xì)胞的發(fā)育模式均與小鼠存在一定的區(qū)別,但最近的研究已經(jīng)能夠利用人的胚胎干細(xì)胞分化形成卵子的前身——卵原細(xì)胞,這為體外形成卵子提供了很好的基礎(chǔ)。
日前,相關(guān)論文發(fā)表于國際學(xué)術(shù)刊物《細(xì)胞報告》(Cell Reports)上,國際頂級刊物《細(xì)胞》(Cell)將其作為頭條文章推薦。