研究人员在实验室成功地诱导了灵长类动物的卵母细胞

来源：作者：人气：-发表时间：2023-05-30 10:05:00【大中小】

摘要：目前，在实验室(体外)控制干细胞的分化是研究人员面临的一个挑战。特别令人感兴趣的是卵母细胞，它是发育成卵子的雌性生殖细胞

人体中许多类型的细胞都是通过分化过程产生的，在分化过程中，干细胞转化为更专门的类型。目前，在实验室(体外)控制干细胞的分化是研究人员面临的一个挑战。特别令人感兴趣的是卵母细胞，它是发育成卵子的雌性生殖细胞。了解它们的发育可能会产生深远的影响，从不孕症治疗到濒危物种的保护。由Mitinori saiitou博士领导的日本研究小组的一项新研究成功地从食蟹猴的胚胎干细胞中诱导了减数分裂(分裂)卵母细胞，食蟹猴与人类有许多共同的生理特征。通过建立一种诱导减数分裂卵母细胞分化的培养方法，研究人员旨在揭示人类和其他灵长类动物生殖细胞的发育。这项研究的结果发表在2023年3月的《The EMBO Journal》上。

图1 新研究成功地从食蟹猴的胚胎干细胞中诱导了减数分裂(分裂)卵母细胞

该研究小组此前报道了诱导卵原细胞(卵母细胞的前体)的条件，方法是将人类原始生殖细胞样细胞(hPGCLCs)与雌性小鼠胚胎的卵巢细胞聚集在一起，然后在气液界面条件下培养它们。同样，食蟹猴的PGCLCs被诱导分化为卵原细胞，但没有进展为减数分裂卵母细胞。为了克服这一障碍，从雌性小鼠胚胎的卵巢中分离出诱导卵原细胞并与体细胞重新聚集，然后再次培养。

在这些新的培养条件下，食蟹猴卵原细胞被成功诱导分化为减数分裂卵母细胞，但其发育停止于减数分裂第二阶段。单细胞转录组分析表明，体外(实验室)卵母细胞的转录组动力学与体内(我们体内)卵母细胞的转录组动力学相似。研究人员还发现了体外卵母细胞和体内卵母细胞之间基因表达的差异，这表明体外卵母细胞发育的瓶颈可能导致体外减数分裂停止。

此外，通过进行全基因组甲基组分析，作者发现体外诱导的卵母细胞参与了全基因组的去甲基化过程，正如在小鼠和人类女性生殖细胞发育中所看到的那样。他们还注意到，去甲基化在父亲和母亲衍生的X染色体中表现不同。在体外诱导的人类卵原细胞中也发现了这些独特的甲基化动力学，这表明雌性生殖细胞发育的机制可能在灵长类动物物种中是相同的。因此，该培养系统可作为灵长类动物生殖细胞分化过程的模型。

当被问及他们的研究的潜在影响时，作者说，他们重建雌性生殖细胞发育的多个步骤的方法可能有助于阐明灵长类动物卵母细胞发育的分子机制，并且有一天可能有助于治疗生殖医学中受损的卵母细胞发育。第一作者Sayuri Gyobu-Motani博士说:“我们希望我们的培养系统可以帮助保护濒危物种，并为其他长寿哺乳动物物种创造体外卵母细胞诱导系统。”

参考资料：

[1] Sayuri Gyobu‐Motani, Yukihiro Yabuta, Ken Mizuta, Yoshitaka Katou, Ikuhiro Okamoto, Masanori Kawasaki, Ayaka Kitamura, Tomoyuki Tsukiyama, Chizuru Iwatani, Hideaki Tsuchiya, Taro Tsujimura, Takuya Yamamoto, Tomonori Nakamura, Mitinori Saitou. Induction of fetal meiotic oocytes from embryonic stem cells in cynomolgus monkeys. The EMBO Journal, 2023; 42 (9)