干细胞移植恢复生育能力的几率就像掷硬币一样随机——直到现在

干细胞在移植后修复宿主组织受损功能的能力是治疗以前无法治愈的疾病的一项挽救生命的突破。然而,就像掷硬币一样,移植的干细胞的命运是不可预测的。他们可能会选择自我更新,长成另一种组织,或者死亡。

精原干细胞遵循同样的不可预测性的随机命运。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,该方法有利地扭转了局面并成功逆转了小鼠的男性不育症——显示出未来在癌症治疗后再生人类精子和重新繁殖受威胁和濒危物种方面的应用前景广阔. 他们的研究结果发表在《细胞干细胞》杂志上。

“精原干细胞的移植有望提供丰富的应用,例如治疗男性不育症和保护遗传多样性。然而,目前,它的低效率排除了这项技术的实际应用,”HU 研究生助理教授 Nakamura生命综合科学学院说。

“我们对移植后个体精原干细胞及其后代的命运行为的了解仍然很差,这限制了开发新策略以提高目前低移植效率的潜力,”他补充道。

日本和英国科学家组成的国际团队近距离观察单细胞分辨率,追踪了小鼠精原干细胞移植的命运。他们将正常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随着工作的精原细胞重新增殖,其余部分变成不同类型的细胞——这一过程称为分化——或停止执行其功能和死亡。

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,以将重新繁殖的可能性增加到恢复生育能力的水平。他们在移植后简要介绍了一种视黄酸合成抑制剂,它可以暂时阻止供体精子干细胞进行分化。化学抑制剂帮助安排了一个结果,即干细胞选择自我更新的命运。

Nakamura 说:“我们证明了移植的精原干细胞的再增殖效率通过调整它们的随机命运而增加,”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,并最终适用于人类。

“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,”他说。

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