直到现在,精子干细胞移植恢复生育能力的几率就像抛硬币一样随机
干细胞在移植后修复宿主组织受损功能的能力,在治疗以前无法治愈的疾病方面是一项挽救生命的突破。然而,就像掷硬币一样,移植干细胞的命运是不可预测的。它们可能会选择自我更新,长成另一种组织,或者死亡。
精原干细胞细胞遵循同样的随机命运结果的不可预测性。但是由广岛大学的Yoshiaki Nakamura领导的一组生育科学家发现了一种新方法,这种方法扭转了这种可能性,成功地逆转了小鼠的雄性不育,这对未来应用于再生人类精子有很大的希望癌症治疗并使受威胁和濒危物种重新繁殖。他们的研究结果发表在该杂志上细胞干细胞.
“精原干细胞移植有望应用广泛,如治疗男性不孕症和保存遗传多样性。然而,目前,它的低效率排除了这项技术的实际应用,”HU生命综合科学研究生院的助理教授Nakamura说。
他补充说:“我们对单个精原干细胞及其子代在移植后的命运行为的了解仍然不发达,这限制了开发新策略来提高目前低移植效率的潜力。”
日本和英国科学家组成的国际团队近距离观察了单细胞分辨率,追踪了移植的精原干细胞在小鼠体内的命运。他们将正常的小鼠精子干细胞植入不育小鼠体内,发现只有一小部分在长期内作为工作的精原细胞重新繁殖,其余的细胞变成另一种类型的细胞——这个过程称为分化——或者停止其功能并死亡。
利用这些见解,他们开发了一种新方法,可以人为地调整精子干细胞的命运,以增加繁殖的可能性,使其恢复生育能力。他们在移植后引入了维甲酸合成抑制剂,暂时阻止了供体精子干细胞分化。这种化学抑制剂促成了干细胞选择自我更新的结果。
中村说:“我们证明,通过调整随机命运,移植精原干细胞的再生效率提高了。”他补充说,他们研究的下一步是确认他们的新策略是否也适用于牲畜,最终适用于人类。
他说:“我的最终目标是将精原干细胞移植应用于化疗后患有癌症的男性个体的生育能力,或保护农场动物和稀有或濒危野生动物的遗传多样性。”
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