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工作動(dòng)態(tài)

水生所在黃鱔生殖干細(xì)胞分離和培養(yǎng)方面取得重要進(jìn)展

發(fā)表日期:2022-05-27孫曉云來源:水生生物研究所放大 縮小

  在成年動(dòng)物中,生殖干細(xì)胞(Germ Stem cells, GSCs)是性腺內(nèi)一群獨(dú)特的成體干細(xì)胞。它們來源于胚胎發(fā)育時(shí)期的原始生殖細(xì)胞(Primordian Germ cell, PGC)。在性腺中,GSC一方面通過有絲分裂不斷的自我更新產(chǎn)生新的干細(xì)胞,另一方面在維持自身數(shù)量的同時(shí),通過減數(shù)分裂產(chǎn)生雌雄配子,進(jìn)行精卵結(jié)合保證新生命的誕生,從而維持種群的數(shù)量。作為生命個(gè)體內(nèi)唯一向后代傳遞遺傳信息的載體和傳播者,GSC在遺傳育種中擔(dān)負(fù)著生物界延續(xù)生命的重要使命。 

  黃鱔作為我國重要的特種經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類,因其肉質(zhì)鮮嫩、肌間刺少和高營養(yǎng)價(jià)值,受到消費(fèi)者的青睞。然而,黃鱔雌雄同體和天然性逆轉(zhuǎn)的特性,導(dǎo)致雌雄發(fā)育不同步,成為了限制黃鱔人工繁育的一個(gè)重要因素。近年來,隨著生殖干細(xì)胞誘導(dǎo)和移植操作技術(shù)(Germ cell transplantation, GCT)的發(fā)展,使魚類“借腹生子不再成為神話。而此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵之一在于GSCs的獲得。 

  中國科學(xué)院水生生物研究所孫玉華研究員團(tuán)隊(duì)從黃鱔的卵巢、間性性腺和精巢中分離培養(yǎng)出生殖干細(xì)胞,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),GSCs存在于不同發(fā)育時(shí)期的黃鱔性腺中。通過特殊的方法和培養(yǎng)基,科研人員成功富集培養(yǎng)出雌雄生殖干細(xì)胞(fGSCs)、間性生殖干細(xì)胞(interGSCs)和雄性生殖干細(xì)胞(SSCs)。有趣的是interGSCs事實(shí)上是一群混合型的生殖干細(xì)胞,里面同時(shí)包含fGSCsSSCs。進(jìn)一步對(duì)分離的GSCs進(jìn)行定性分析,發(fā)現(xiàn)分離培養(yǎng)的GSCs都表達(dá)干細(xì)胞的特征,包括形成典型的干細(xì)胞克隆、堿性磷酸酶陽性和高表達(dá)生殖干細(xì)胞特異性基因和蛋白。 

  

黃鱔生殖干細(xì)胞高表達(dá)生殖干性相關(guān)基因和蛋白 

  科研人員將分離培養(yǎng)出的fGSCs移植到去除原始生殖細(xì)胞的斑馬魚性腺中,3個(gè)月后發(fā)現(xiàn)黃鱔來源的Vasa陽性生殖細(xì)胞,提示移植的fGSCs已在斑馬魚性腺成功定植并分化,進(jìn)一步說明黃鱔-斑馬魚嵌合體性腺的形成。 

圖2 黃鱔fGSCs在受體斑馬魚性腺定植并分化 

  相關(guān)成果于524日在線發(fā)表于International Journal of Molecular Sciences期刊。該工作通過分離培養(yǎng)的方式,在短期內(nèi)可以獲得黃鱔的GSCs,為以后黃鱔生殖干細(xì)胞的遺傳操作技術(shù)提供了技術(shù)支持。 

  水生所孫玉華研究員為本論文通訊作者,副研究員孫曉云為第一作者,胡煒研究員、陶彬彬助理研究員、碩士研究生王永鑫參加了該研究工作。該研究得到藍(lán)色糧倉國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重要養(yǎng)殖魚類優(yōu)良種質(zhì)創(chuàng)新與生殖操作技術(shù)研究”、國家自然科學(xué)基金和國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目的資助。 

  文章鏈接:https://mdpi-res.com/d_attachment/ijms/ijms-23-05861/article_deploy/ijms-23-05861.pdf?version=1653373985

 

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