成人男性体内能不断补充精子,但在一些病理情况下会导致精子减少或者出现失序。了解负责补充精子的干细胞作用机理,将能解释为何随着年龄的增长,男性的生育能力会下降,从而研发出更有效的不孕不育治疗方法。 在最新一项研究中,来自京都大学的研究人员围绕精原干细胞(SSCs)展开了研究,发现一个生物学过程对这种干细胞的调控具有重要意义,同时也指出了Myc基因在其中扮演的关键角色。这一研究成果公布在12月22日的Genes & Development杂志上。领导这一研究的是京都大学Takashi Shinohara教授。Shinohara教授研究组曾首次实现了男性不育基因治疗,他们在一种帮助精子成熟的细胞中纠正了缺陷基因,这些睾丸中的特殊细胞滋养了未成熟的生殖细胞,产生化学信号告诉它们进行分裂,最终通过遗传改造具有了Steel基因的缺陷形式。
2013年,Shinohara教授研究组发现活性氧不足也会引发男性不育,他们培养出实验鼠的精原干细胞,然后向干细胞添加抑制活性氧功能的药物,结果精原干细胞变得难以增殖。而如果向精原干细胞添加与实验鼠正常细胞相同浓度的活性氧,则精原干细胞的增殖得到促进。
在此基础上,研究人员进一步深入探索,发现糖酵解发生变化,会影响精原干细胞的功能。糖酵解途径是指细胞在细胞质中分解葡萄糖生成丙酮酸的过程,作为细胞能量产生机制的关键组成部分,糖酵解在细胞的分裂与自我更新中扮演了重要的角色。
在最新研究中,研究人员分别将正常的精原干细胞,和Myc基因受到抑制的干细胞注入到小鼠小鼠睾丸中,经过两个月的时间,他们发现Myc基因异常的精原干细胞会令小鼠睾丸内的精子生成量,远远少于正常精原干细胞的小鼠。这表明前者的自我更新能力在不同程度上受到了损伤,从而对这些小鼠的精子生成产生了严重的影响。
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