Stanford和交大学者不同途径解决干细胞相同问题

　　

生物通报道，研究生殖细胞的发育可能为人类不孕不育的问题带来解决之道，近期，两个研究团队在这方面获得了进展，一个是斯坦福大学的科学家，通过化学药物和微生物诱导胚胎干细胞使之成为精子和卵子，成果文章发布在Nature杂志上；随后不久，我国上海交大学者利用异位表达转基因技术成功将胚胎干细胞诱导为精子。

 

斯坦福大学的科学家将化学药物和维生素混合，成功诱使干细胞变成了精子和卵子。他们培育出的精子有头部和短小的尾部，被认为发育成熟，完全能够使卵子受精。而卵子培育还处于研究初期，但仍然比其他科学家取得的成果要进步得多。

  

美国的科研团队利用生长了几天的胚胎干细胞完成了实验，但他们希望进一步利用人体表皮细胞复制精子和卵子的培育过程。表皮细胞将首先放入一种混合物中，该混合物会使表皮细胞的生物钟回溯到胚胎干细胞状态。然后再将其培育成精子和卵子。

 

中国上海交通大学医学院的冯立新教授也成功将胚胎干细胞诱导成精子和卵细胞。

 

他通过异位表达转基因技术将Deleted in Azoospermia-Like (Dazl)基因转入胚胎干细胞中，Dazl基因是表达生殖细胞特有的RNA结合蛋白的基因，研究发现，转入该基因后，成果诱导出带尾可游动的精子以及卵细胞。

 

研究发现，过度表达Dazl基因可抑制Nanog信号。若敲除掉Dazl基因，将导致生殖细胞部分特异标记物的表达量降低，如Stella，MVH和Prdm1等。

 

这些研究数据表明，Dazl基因在胚胎干细胞发育成精子和卵子的过程中起关键的调控作用，体外实验证实，异位表达提高Dazl基因的表达量可诱导小鼠胚胎干细胞分化成精子和卵子。

（生物通 小茜）

冯立新
年龄：41
工作单位：上海交通大学医学院医学研究院
教育背景
1989 北京师范大学生物系，学士
1992  北京师范大学生物系细胞生物学，硕士
1996 中国协和医科大学，博士
1997－1999， 美国国立卫生研究院，博士后。
1999－2002，美国乔治城大学医学中心，博士后
工作经历
2002－2005，美国乔治城大学医学中心， 助理教授
2005－2007，美国乔治城大学医学中心， 访问助理教授；康涅狄格
大学再生医学中心，助理教授。
2007－现在  上海交通大学医学院医学研究院特聘教授。

现任上海交通大学医学研究院生殖干细胞研究室主任。目前主要致力生殖干细胞的形成、增殖和分化的调控以及配子形成的分子机理。在国际上首次发现调控精原干细胞增殖和分化的信号传导，首次建立了精原干细胞系并证明体外精子形成的途径。相关研究发表在Journal of Biological Chemistry和Science等国际杂志上。2002年到2007之间，在美国担任助理教授。 2007年从美国回到上海交通大学医学院担任医学研究院特聘教授，建立生殖干细胞研究室。 目前， 我们的研究进行顺利， 以建立了从胚胎干细胞衍生精子和卵子的有效途径。同时， 通过核移植的方法，从W/Wb基因突变而雄性不育小鼠的皮肤细胞建立了核移植胚胎干细胞(ntES)，并已在ntES的基础上将突变基因修复。目前，正在用我们已建立的方法来生产精子。这一研究的成功将为所有因遗传变化而不育的病人繁衍后代的可能。另外，我们也建立了体外衍生卵子的新方法。

 生物通推荐原文检索

Journal of Molecular Cell Biology (2009), 1–11 doi:10.1093/jmcb/mjp026

 

Dazl Promotes Germ Cell Differentiation from Embryonic Stem Cells

Zhuo Yu1, Ping Ji1, Jinping Cao1, Shu Zhu1, Yao Li2, Lin Zheng3, Xuejin Chen2, and Lixin Feng1,*

 

1 Laboratory for Germ Cell Research, Institute of Medical Sciences, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200025, China

2 Department of Laboratory Animal Sciences, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200025, China

3 Department of Pathology, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200025, China

 

It has been demonstrated that through the formation of embryoid bodies (EBs) germ cells can be derived from embryonic stem (ES) cells. Here, we describe a transgene expression approach to derive germ cells directly from ES cells in vitro without EB formation. Through the ectopic expression of Deleted in Azoospermia-Like (Dazl), a germ cell-specific RNA-binding protein,both motile tailed-sperm and oocytes were induced from mouse ES (mES) cells in culture. Furthermore, transient overexpression of Dazl led to suppression of Nanog but induced germ cell nuclear antigen in mES cells. Dazl knockdown resulted in reduction in the expression of germ cell markers including Stella, MVH and Prdm1. Our study indicates that Dazl is a master gene controlling germ cell differentiation and that ectopic expression of Dazl promotes the dynamic differentiation of mouse ES cells into gametes in vitro.