科学家们分离细胞从成年人卵巢产生卵子的干细胞

第一次,马萨诸塞州总医院(MGH)研究人员分离卵巢的排卵干细胞生育年龄妇女和显示这些细胞能产生什么似乎是正常的卵细胞或卵母细胞。在3月份的自然医学,文森特生殖生物学中心的团队在MGH now-landmark 2004报告最新的后续研究自然论文首先提出雌性哺乳动物继续产生卵细胞到成年。

“目前的研究的主要目的是证明oocyte-producing干细胞事实上存在在妇女的卵巢有生殖能力的生命,我们觉得此研究表明,很显然,”乔纳森·蒂莉博士说,文森特的生殖生物学中心主任在MGH文森特部门吗妇产科领导这项研究。“卵母细胞的发现前体细胞在成年人卵巢,加上这些细胞的老鼠同行共享相同的特征产生功能完整的鸡蛋,打开门发展前所未有的技术来克服女性不孕症,甚至延迟卵巢衰竭的时机。”

蒂莉的团队挑战的2004年报告的基本信念,自1950年代以来,雌性哺乳动物天生具有一个有限的供应耗尽一生的鸡蛋和疲惫的更年期。纸和2005后续发表在细胞显示,骨髓或血液细胞移植可以恢复在成年雌性小鼠卵母细胞生产凝结,化疗后争议;但是这些年来,几项研究从MGH-Vincent集团和世界各地的其他研究人员支持蒂莉的工作和结论。

这些支持的研究包括一个2007临床肿瘤学杂志MGH-Vincent小组的报告显示,雌性老鼠接收骨髓移植oocyte-destroying化疗能够成功怀孕后,交付他们的幼崽的遗传后代而不是骨髓捐赠者。2009年的一项研究来自中国上海交通大学的一个团队,发表在《自然细胞生物学,不仅分离和培养oocyte-producing干细胞(osc)从成年老鼠但是还显示,那些osc,移植后的卵巢放疗雌性老鼠,引发了成熟卵母细胞排卵,受精和发展成为健康的后代。

”研究是泄气的许多论点的批评我们早些时候自然论文表明oocyte-producing干细胞存在于小鼠和可能发展成为功能齐全的蛋,”蒂莉说。从西海岸生物科技公司另一篇论文,发表在2010年的分化,提供进一步独立确认蒂莉的结论早些时候关于oocyte-producing干细胞存在的成年老鼠的卵巢。

蒂莉很快指出,然而,“这些后续研究,同时提供明确的证据表明oocyte-producing干细胞存在于卵巢的成年雌性哺乳动物,他们不是没有局限性,使问题在一些科学界的成熟卵母细胞池是否可以更新。例如,用于隔离osc的协议在2009年自然细胞生物学研究是一个相对粗糙的方法,往往导致所需的细胞被其他细胞类型的污染。”To address this, the MGH-Vincent team developed and validated a much more precise cell-sorting technique to isolate OSCs without contamination from other cells.

来自中国的2009年的研究也有孤立osc基于标记细胞表面表达的蛋白质称为Ddx4或Mvh,此前只在卵母细胞的细胞质中被发现。这个明显的矛盾与早期的研究提出了对该协议的有效性。使用最先进的fluorescence-activated细胞分选技术,MGH-Vincent团队证实,而标记蛋白质Ddx4的确是坐落在卵母细胞,这是表示表面的一种罕见的和不同的卵巢细胞被大量人口osc遗传标记和功能测试。

检查功能的细胞分离与他们的新协议,调查人员注入了绿色荧光蛋白(GFP)标记的鼠标osc正常成年小鼠的卵巢。几个月后,检查收件人老鼠卵巢显示含卵母细胞和卵泡没有标记蛋白质。GFP-labeled和无标号卵母细胞也被发现在细胞集群刷新后从动物的输卵管诱导排卵。GFP-labeled鼠标鸡蛋从输卵管检索成功受精胚胎体外生产发展到孵化囊胚阶段,标志着正常的发展潜力。此外,尽管中国队将osc移植到卵巢的老鼠之前接受化疗,MGH-Vincent团队表明没有必要破坏接受者小鼠卵巢引入osc之前用有毒的药物。

在他们最后的两个实验,蒂莉认为最突破性,MGH-Vincent团队使用他们的新cell-sorting技术孤立潜在osc成年人卵巢。细胞获得共享的所有基因和相当于细胞的生长特性与成年小鼠卵巢,像老鼠osc,能够自发形成带有卵母细胞特征的细胞。不仅这些卵母细胞形成,在培养皿中有卵母细胞的外表和基因表达模式在人类卵巢——就像平行的老鼠实验的情况,但这些in-vitro-formed细胞通常只有一半的遗传物质中发现的所有身体的其他细胞。观察表明,这些卵母细胞通过减数分裂有进展,细胞分裂过程独特成熟的卵子和精子的形成。

研究人员下一步GFP-labeled人类osc注入人类卵巢组织活检,然后嫁接的皮肤下immune-system-deficient老鼠。检查人体组织移植7到14天后,揭示了人类与GFP-negative卵泡卵母细胞成熟,可能出现在OSC注入和嫁接前的人体组织,以及许多不成熟的人类卵泡GFP-positive卵母细胞,起源于人类OSC注入。

“这些实验提供关键的概念,人类osc重新进入成年人类卵巢组织执行其预期产生新的卵母细胞的功能,成为宿主细胞形成新的毛囊包围,”蒂莉说,妇科产科教授生殖生物学哈佛大学医学院和研究MGH文森特妇产科学系。“这些结果正是我们看到如果我们执行相同的实验使用GFP-expressing鼠标osc,和GFP-expressing小鼠卵母细胞形成这样继续发展成为功能齐全的鸡蛋。

”在本文中,我们提供了三个关键的证据要求那些一直怀疑我们的以前的工作,”他补充道。“我们开发和广泛验证cell-sorting协议从成年哺乳动物卵巢可靠地净化osc,再次证明,这些特殊细胞存在。我们测试了小鼠卵母细胞的功能由这些osc,表明它们可以受精产生健康的胚胎。我们识别和特征同等人口oocyte-producing从成年人卵巢干细胞孤立。”

这些发现在许多潜在的临床应用,蒂莉的团队目前正在探索建立人类OSC银行——因为这些细胞与人类卵母细胞不同,可以冻结和解冻无破损,激素和因子的识别从人类osc加速卵母细胞的形成,从osc的发展成熟的人类卵母细胞体外受精,和其他方法来提高体外受精和其他不孕治疗的结果。