雄性生殖细胞特异性核糖体控制雄性生育能力

核糖体是高度复杂的翻译机器,已被证明在蛋白质合成的调节中是异质的。雄性生殖细胞发育涉及精子形成过程中复杂的翻译调控。然而,尚不清楚精子形成过程中的翻译是否由特定的核糖体完成。在这里,研究人员报道了一种具有特殊新生多肽出口通道的核糖体—Ribosome^(ST).

BMP4诱导鸡胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化的研究

旨在探讨BMP4诱导鸡胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化的作用机理。采用单层贴壁培养作为分化模式，分别采用10、20、30和40ng·mL-1 BMP4浓度诱导雄性鸡胚胎干细胞，通过形态学、荧光定量PCR和免疫细胞化学检测诱导效果。根据细胞形态变化和差异基因表达量变化，确定了BMP4的适宜诱导浓度为40ng·mL-1。在适宜浓度诱导过程中，诱导4d类胚体开始出现，6～8d类胚体逐渐增大，数量增多，10d部分类胚体开始散开，变为小的圆形细胞，12d在散开后的类胚体周围可观察到少量生殖样细胞，14d生殖样细胞数目增多，且呈聚团生长的趋势。诱导过程中相应基因表达量也发生变化：胚胎干细胞标记基因Nanog、Sox2表达量显著下降（P〈O．01），生殖细胞特异基因Stra8、Dazl、integrina6、c-kit表达量均呈显著上升趋势（P〈O．01）。BMP4可以引起生殖细胞相应基因的表达，促进雄性鸡胚胎干细胞向雄性生殖细胞方向分化，结果为雄性生殖细胞的体外诱导研究提供试验参考，为进一步研究雄性生殖细胞发生和调控机制提供理论基础。

生殖激素对雄性生殖细胞凋亡调控的研究进展

随着工业化生产的不断扩大 ,由环境内分泌干扰物诱发生殖细胞凋亡的报道日趋增多。因此 ,激素在生殖细胞凋亡中作用的研究再次成为人们关注的焦点。文章对调节雄性生精活动的主要生殖激素如促黄体素、卵泡刺激素、睾酮等对生殖细胞凋亡的调控进行了综述。目的是为了进一步阐明生殖激素在生殖细胞凋亡过程中的作用机制 ,为男性不育 。

脂代谢通路对鸡雄性生殖细胞分化的调控机制

【目的】探索家鸡雄性生殖细胞分化过程中脂代谢相关基因以及信号通路的调控机制,以期为完善体外诱导体系提供依据。【方法】采用流式细胞分选法获得纯度较高的胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)、原始生殖细胞(primitive germ cells,PGC)和精原干细胞(spermatogonial stem cell,SSC),提取细胞总RNA。利用RNA-seq高通量分析方法对这三种细胞进行转录组水平测序,进行GO(Gene ontology)分析和KEGG通路富集,寻找脂代谢相关基因以及信号通路;并利用脂代谢--视黄醇代谢通路终产物视黄酸(retinoic acid,RA)以及抑制剂苯磺酰异羟肟酸(piloty’s acid)在体外诱导ESC向雄性生殖细胞分化和体外鸡胚注射后孵化,q RT-PCR(quantitative real time PCR)检测视黄醇代谢通路上差异基因的表达变化,与RNA-seq结果进行比较分析同时检测雄性生殖细胞标记基因的变化情况。【结果】GO功能显著性富集和Pathway显著性富集分析结果发现:在ESC向SSC分化过程中共存在328个基因持续参与脂代谢调控,富集到27条脂代谢通路中,包括视黄醇代谢、初级胆汁酸的合成、甾类激素的生物合成、脂肪酸代谢、甘油酯代谢以及类固醇的生物合成等通路。在视黄醇代谢通路中ADH5在PGC中特异表达,ALDH1A1在整个发育过程中持续上调,ADH5和ALDH1A1在细胞中参与视黄酸的合成;CYP26b1在整个发育过程中持续上调,参与视黄酸的降解过程;RA体外诱导ESC向SSC方向诱导试验结果表明ADH5、ALDH1A1和CYP26b1家族基因在体外RA诱导过程中变化与体内分化过程一致,RA诱导组产生的SSC样细胞显著高于控制组和Piloty’s Acid+RA组。鸡胚注射抑制剂试验结果表明视黄醇通路被抑制后孵化至18d后SSC细胞表面特异标记基因integrinα6和integrinβ1的表达水平显著的低于正常的孵化组(CON)和阴性对照组(BLANK)【结论】脂代谢--视黄醇代谢通路在家鸡雄性生殖细胞的分化过程中起重要作用,体外利用视黄醇代谢通路终产物RA进行诱导时第2天出现类胚体,第4、6天类胚体逐渐增大,第8天开始裂解,在第10天出现SSC样细胞,而在诱导过程中抑制视黄醇通路信号后则会降低SSC样细胞的产生,而在体外孵化过程中视黄醇通路抑制后也能影响SSC细胞的产生。

二氧化硫气体对小鼠雄性生殖细胞的毒性作用研究

目的 研究二氧化硫对小鼠雄性生殖细胞的损伤效应。方法 采用二氧化硫动式熏气装置对小鼠进行气体吸入染毒 ,测定二氧化硫对小鼠睾丸匀浆上清液谷胱甘肽氧化还原系统的影响 ;用单细胞凝胶电泳技术 (SCGE)测定二氧化硫对小鼠雄性生殖细胞DNA的损伤作用。结果 二氧化硫熏气使小鼠睾丸匀浆上清液还原性谷胱甘肽含量显著减少 ,谷胱甘肽硫转移酶活性、葡萄糖 6 磷酸脱氢酶活性显著降低 ,脂质过氧化产物丙二醛含量显著升高 ;睾丸细胞DNA受到损伤 ,且有剂量 -效应关系。结论 二氧化硫气体能够显著影响小鼠雄性生殖细胞谷胱甘肽氧化还原系统和造成雄性生殖细胞DNA的损伤。

基因对雄性生殖细胞凋亡调控的研究进展

生殖细胞凋亡是维持精子正常发生及导致少精或无精的重要因素 ,生精异常是诱发男性不育、生殖系统肿瘤等生殖系统疾病的原因之一。生殖细胞凋亡受多种因素控制 ,从基因水平研究雄性生殖细胞凋亡的过程将有助于揭示各种因素相互间作用的关系。作者就近些年对一些基因如 Bc1- 2基因家族、p5 3抑癌基因、Fas/ Fas L 系统等在雄性生殖细胞凋亡调控中作用的研究进行了综述。目的是从分子水平上阐明生殖细胞凋亡的机理 ,为相关生殖系统疾病的治疗提供理论基础。

睾酮诱导鸡胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化的研究

试验旨在探讨睾酮对鸡胚胎干细胞(ESCs)向雄性生殖细胞分化过程中的诱导作用效果。首先对睾酮的适宜诱导浓度进行筛选,再联合支持细胞和维甲酸(RA)对传至2代的ESCs进行诱导,通过形态学观察、实时荧光定量PCR及免疫细胞化学对诱导结果进行检测。结果表明:单独使用睾酮诱导,未出现精原干细胞(SSCs)样细胞;睾酮与支持细胞联合诱导时,在第6天有少许类胚体出现,至第12天,有少量SSCs样细胞;睾酮联合支持细胞和RA诱导过程中,诱导第2天出现类胚体,诱导第12天后出现类SSCs样细胞。实时荧光定量PCR结果显示,睾酮+支持细胞组中,ESCs标记基因Nanog、Sox2表达量均呈持续下调趋势,Dazl、integrinβ1、Stra8表达量持续上调;睾酮+支持细胞+RA共同诱导组中,各标记基因与ESCs向生殖细胞分化过程中各基因表达的趋势一致,并且Dazl的表达量明显高于对照组。睾酮单独诱导不能使ESCs向雄性生殖细胞分化,但有促进支持细胞和RA诱导效果的作用,该结果为进一步研究雄性生殖细胞的形成和调控机制提供理论基础。

成年小鼠雄性生殖细胞的冷冻保存

在含 10 %小牛血清 (NBS)的 DMEM培养基中 ,分别各添加 5 %、10 %、15 %、2 0 %和 2 5 %的二甲基亚砜(DMSO)、丙二醇 (PG)、乙二醇 (EG)和甘油 (G) ,对成年小鼠睾丸生殖细胞进行冷冻保存 ,复苏后台盼蓝染色测定细胞复苏率。结果显示 ,5 %～ 2 5 % DMSO冻存液组的细胞复苏率分别为 88.5 %、88.0 %、88.0 %、6 5 .6 %及 5 1.3% ;5 %～ 2 5 % PG冻存液组的细胞复苏率分别为 87.2 %、86 .4 %、79.0 %、73.4 %及 4 0 .1% ;5 %～ 2 5 % EG冻存液组的细胞复苏率分别为 86 .6 %、80 .9%、6 0 .8%、5 1.3%及 30 .0 % ;5 %～ 2 5 % G冻存液组的细胞复苏率分别为 86 .5 %、86 .3%、6 5 .3%、36 .0 %及 31.4 %。其中各抗冻剂 5 %和 10 %组的细胞复苏率最高 ,与 15 %组相比均存在显著或极显著差异。 4种抗冻剂的最高细胞复苏率之间无显著差异。DMSO、PG、EG和 G分别冷冻保存成年小鼠睾丸生殖细胞时的最小损失率分别为 4 .8%、6 .1%、6 .7%、6 .8%。结果表明 ,采用慢速冷冻时 ,DMSO、PG、EG及 G均适宜用作成年小鼠睾丸生殖细胞的抗冷冻剂 ,最佳使用含量均为 5 %～ 10 %。成年小鼠睾丸生殖细胞分别在含 5 %～ 10 %的 DMSO、PG、EG和 G的 DMEM(含 10 % NBS)冻存液中 ,2步慢速降温 ,液氮储存 ,37℃水浴复苏 。

蛋白质代谢通路对鸡雄性生殖细胞分化的调控

【目的】探究蛋白质代谢在鸡雄性生殖细胞分化过程中的作用机制,为完善鸡胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)体外向雄性生殖细胞诱导分化体系研究提供依据。【方法】采用流式分选的方法获取高纯度的ESC、原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)和精原干细胞(spermatogonia stem cell,SSCs),分别提取细胞的总RNA,采用RNA-Seq方法对3种细胞的转录本进行深度测序,然后进行WEGO(web gene ontology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,筛选出鸡雄性生殖细胞分化过程中参与蛋白质代谢的关键通路及其关键基因,RT-q PCR(Real time Quantitative PCR)检测部分关键差异基因的表达变化,并与RNA-Seq(RNA sequencing)结果进行比较分析,同时分别从体内和体外水平对关键基因NOS2进行抑制,观察各分组不同天数的细胞形态变化及检测NOS2和C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因表达变化情况。【结果】在雄性生殖细胞分化的整个阶段,有697个差异基因参与生物代谢,显著富集于精氨酸-脯氨酸代谢通路、酪氨酸代谢通路以及色氨酸代谢通路,在这3条通路上筛选出NOS2、FAH和IDO等关键性基因,这些基因的在ESCs向SSCs分化过程中表达变化趋势与其在RNA-Seq中的结果一致。体内抑制NOS2基因后,NOS2及C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因在空白组和对照组之间无显著性的差异,而在抑制剂组中,NOS2及C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因的m RNA表达量均出现了降低;而体外抑制NOS2基因后,对照组中的ESCs在2、4、6、8和10d内细胞不断增殖,但是未出现类胚体;RA诱导组中,2d出现小的类胚体,4d类胚体增大,且数量增多,6d类胚体边缘开始出现破裂,8d类胚体解体,10d出现类精原样细胞;抑制剂组中,ESCs在2、4、6、8和10d内无类胚体出现,且相较于对照组细胞增殖缓慢;RA+抑制剂组中,2和4d内无类胚体出现,细胞增殖缓慢,6d出现小的类胚体,8d类胚体数量少量增多,且体积稍显增大,10d类胚体开始裂解。并且经过抑制剂的抑制后,NOS2及C-kit、Cvh、Stra8、Dazl、integrinα6和integrinβ1等生殖标记基因的表达量在RA诱导组、抑制剂组和RA+抑制剂组中相对于对照组均呈显著性或极显著性的下调趋势。【结论】基于RNA-Seq技术及生物信息学方法筛选出ESCs向雄性生殖细胞分化过程中精氨酸-脯氨酸代谢通路及关键基因NOS2的基础上,通过对NOS2基因在鸡体内和体外的抑制,发现NOS2在被抑制后,ESCs向雄性生殖细胞分化的过程受到抑制。说明了精氨酸-脯氨酸代谢通路及关键基因NOS2对ESCs向雄性生殖细胞分化过程中起到重要的调节作用。

雄性生殖细胞遗传毒性检测方法研究进展

本文对目前雄性生殖细胞遗传毒性的检测方法研究进展进行了综述,并提出了今后雄性生殖细胞遗传毒性检测方法的的发展方向。

补骨脂素可能参与诱导大鼠间充质干细胞向雄性生殖细胞方向分化

目的验证补骨脂素能诱导大鼠间充质干细胞向雄性生殖细胞方向分化的假说。方法使用终浓度为3.0μg/ml的补骨脂素干预大鼠间充质干细胞,显微观察细胞形态变化情况,接着使用MTT法检测细胞增殖变化,最后使用实时荧光定量PCR(Qpcr)测定被干预细胞的七种代表性的生殖分化标记基因的表达变化,七种标记基因分别为:Oct-4、Stra8、RVLG、SCP3、TNP2、Itgb1、Itga6。结果显微观察表明3.0μg/ml的补骨脂素干预72 h后,大鼠间充质干细胞形态变化不显著;MTT法检测表明3.0μg/ml的补骨脂素干预的5 d中,大鼠间充质干细胞增殖情况变化不显著(P>0.05);Qpcr测定表明3.0μg/ml的补骨脂素干预72 h后,显著上调了Oct-4、Stra8、SCP3、Itgb1等基因的表达(P<0.05),而对RVLG、TNP2、Itga6等基因的表达影响不显著(P>0.05)。结论补骨脂素可能参与诱导大鼠间充质干细胞向雄性生殖细胞方向的分化。

益母草对小鼠雄性生殖细胞遗传损伤的影响

目的 :观察中草药益母草对醋酸铅引起的小鼠雄性生殖细胞遗传损伤的影响。方法 :采用小鼠精原细胞姐妹染色单体交换实验。结果 :益母草本身不能诱发小鼠精原细胞姐妹染色单体交换 ,但在与醋酸铅一同给药时 ,可使醋酸铅所诱发的小鼠精原细胞姐妹染色单体交换频率明显降低。结论 :益母草对小鼠雄性生殖细胞遗传物质具有保护作用 ,即抗诱变作用。

性激素促进鸡胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化

试验分别探讨了睾酮和FSH诱导鸡胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESCs)向雄性生殖细胞分化的作用效果。首先筛选睾酮和卵泡刺激素(FSH)的适宜诱导浓度,在RA和支持细胞的诱导基础上分别添加适宜浓度的睾酮和FSH对传至2代的ESCs进行诱导,通过形态学观察、实时荧光定量PCR及免疫细胞化学对诱导结果进行检测。结果显示:睾酮和FSH的适宜诱导浓度分别为15 ng/m L和25 ng/m L,单独使用睾酮和FSH诱导均未出现类SSCs样细胞;二者联合支持细胞和RA诱导,诱导2 d出现类胚体,随后类胚体体积逐渐变大,诱导12 d类胚体解体出现类SSC样细胞;实时荧光定量PCR结果显示,睾酮和FSH分别与支持细胞和RA共同诱导组中,Stra8表达量持续上调,integrinβ1、Dazl表达量显著上调,ESCs标记基因Nanog、Sox2表达量均呈持续下降趋势;睾酮的多因素诱导组中,Dazl的表达量明显高于RA和支持细胞诱导组;而FSH的多因素诱导组中Stra8的表达量相对于RA和支持细胞诱导组也显著升高。结果表明睾酮和FSH单独诱导不能引起ESCs向雄性生殖细胞分化,但可以促进支持细胞和RA诱导ESCs向雄性生殖细胞分化的作用效果,该结果为进一步研究雄性生殖细胞的形成和调控机制提供理论基础。

H2A变体在小鼠不同时期雄性生殖细胞核质区的分布

【目的】了解小鼠雄性生殖细胞中macro H2A、H2A.Z和H2A.X 3种组蛋白变体变化与其发育特征间的联系,为揭示原始生殖细胞(PGCs)的发育机理及其分子调控机制奠定基础。【方法】以C57BL/6J小鼠胚胎的中肾和生殖嵴为试验材料,通过免疫荧光染色技术检测11.5dpc、12.5dpc和13.5dpc不同发育时期含有PGCs的组织石蜡切片及单细胞中macro H2A、H2A.X和H2A.Z变体的分布情况。【结果】macro H2A变体在11.5dpc胚胎时主要存在于细胞质中,12.5dpc时在细胞质中的表达增强,但进入生殖嵴后(13.5dpc)表达消失;H2A.X变体在11.5dpc和12.5dpc时存在于PGCs的核质区,13.5dpc时主要存于细胞质,且呈聚集分布;H2A.Z变体在11.5dpc时在PGCs的核质区均有存在,12.5dpc和13.5dpc时主要分布在细胞核,且表达明显增强。【结论】随着PGCs的不断迁移、增殖与分化,macro H2A、H2A.X和H2A.Z 3种组蛋白H2A变体在细胞核质区的分布及表达情况也发生变化,即H2A变体分布特征与PGCs的性别分化及其有丝分裂停止相关。

复方硝基酚钠对雄性生殖细胞的致突变性研究

复方硝基酚钠对雄性生殖细胞的致突变性研究赵少翰，朱蓓蕾（北京农业大学动物医学院，１０００９４）８０年代以来，我国水产养殖业发展迅速，但病害的频繁发生，已给发展水产养殖业带来严重威胁，因此运用药物（含药物添加剂）预防和治疗鱼虾疾病，已成为当务之急，研制...

鸡雄性生殖细胞分化调控的研究现状与进展

生殖细胞在有性繁殖的生物中肩负着将遗传信息在世代中传递的重要任务,通过精卵结合产生新的个体。对于具有这些特殊性质的生殖细胞,科学家们早在十年前就致力于体外培养和诱导分化成精子和卵子的研究,试图使得精子和卵子能源源不断地通过体外分化产生,这一研究一旦取得成功,将对了解生殖细胞的发生、调控机理、遗传修饰以及对临床治疗不育疾病产生深远意义的影响。而雄性生殖细胞的生长发育过程的调控研究从未停止过,其中包括内源性调控因素以及外源性活性物质,其主要涉及到关键基因、信号通路等因素的调控。本文总结鸡雄性生殖细胞分化调控的研究现状与进展,阐述了关键基因对鸡雄性生殖细胞分化的影响以及鸡雄性生殖细胞生成过程中不同信号通路的调节机制,明确了参与调控的关键基因和信号通路。

维甲酸定向诱导小鼠核移植胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化

目的初步探讨体外条件下定向诱导小鼠核移植胚胎干细胞分化为雄性生殖细胞的条件,建立有效诱导分化技术平台。方法分离BALB/c小鼠NT-ESCs样集落并鉴定。NT-ESCs消化后分4组:1)采用维甲酸诱导NT-EBs向雄性生殖细胞方向分化;2)未分化的NT-ESCs;3)分化培养前的NT-EBs;4)自主分化的NT-EBs;5)小鼠胚胎成纤维细胞。RT-PCR法检测各组Oct-4、VASA、Scp3、Sry、Tex14和β-actin的mRNA表达;免疫荧光染色法检测VASA、Scp3蛋白表达。结果 NT-ESCs集落性生长,符合小鼠胚胎干细胞的一系列特性。NT-EBs维甲酸诱导组Oct-4、VASA、Scp3、Sry、Tex14和β-actin均有表达,对照组为阴性;NT-EBs细胞诱导分化后Scp3荧光强度为(+);实验组VASA荧光强度(+)也优于对照组的(±)。结论采用维甲酸诱导可促进核移植胚胎来源NT-ESCs分化为雄性生殖细胞。

卵泡刺激素诱导鸡胚胎干细胞向雄性生殖细胞分化的研究

文章探讨了卵泡刺激素(FSH)诱导鸡胚胎干细胞(ESCs)向雄性生殖细胞分化的作用效果。首先对FSH的适宜诱导浓度进行筛选,再将传至2代的ESCs,在RA和支持细胞诱导的基础上添加适宜浓度的FSH进行诱导,通过形态学观察、实时荧光定量PCR及免疫细胞化学对诱导结果进行检测。筛选出适宜的FSH浓度为25 ng/mL。单独使用FSH诱导,未出现类SSCs样细胞;FSH与支持细胞诱导至第6天出现类胚体,至第12天,出现少量精原样细胞;FSH联合支持细胞和维甲酸(RA)进行诱导,至第2天出现类胚体,第12天出现类SSC样细胞。实时荧光定量PCR结果显示,FSH+支持细胞组、FSH+支持细胞+RA组中,Stra8、integrinβ1、Dazl表达量都持续上调,ESCs标记基因Nanog、Sox2表达量均呈持续下调趋势。添加FSH的诱导组中Stra8的表达量相对于各对照组上调显著。FSH单独诱导不能引起ESCs向雄性生殖细胞分化,但具有促进支持细胞和RA诱导ESCs向雄性生殖细胞分化的作用效果,该结果为进一步研究雄性生殖细胞的形成和调控机制提供理论基础。

多能干细胞向雄性生殖细胞分化的研究进展

多能干细胞(PSCs)包括胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能干细胞(iPSCs),具有分化为成体所有类型细胞的潜能。目前体外已能获得小鼠PSCs来源的成熟精子、人类ESCs(hESCs)/iPSCs(hiPSCs)来源的原始生殖细胞(PGCs)以及减数分裂前期精子细胞。若能诱导人类PSCs(hPSCs)体外分化为功能完整的成熟精子,可望治愈临床上非遗传因素无精子症;对于遗传因素导致少弱精子/无精子症,则可进一步结合基因编辑技术获得健康功能精子。iPSC分化的功能精子可避免精子细胞来源及医学伦理问题,具有更高临床价值。本文综述体外诱导PSCs向雄性生殖细胞分化的研究进展,为应用PSCs治疗男性不育提供参考。