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        對精子生成的新見解為解決男性不育問題奠定了基礎(chǔ)
        
			
        
				2019-03-27 09:42:37
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        美國近八分之一的夫婦面臨不孕癥，其中約一半的病例可歸因于男性伴侶的精液異常。
        

        對精子生成的新見解為解決男性不育問題奠定了基礎(chǔ)
        

        由于根本原因往往仍然是一個謎，對精子發(fā)育背后的基本生物學(xué)的新研究有朝一日可能會為那些想要發(fā)展家庭的人帶來新的希望。
        

        “生殖細(xì)胞發(fā)育是一個非常復(fù)雜的過程。關(guān)于哺乳動物精子如何發(fā)育以及驅(qū)動分化程序的原因還很多，”發(fā)展細(xì)胞雜志發(fā)表的一項新研究的主要作者Sue Hammoud博士說。。
        

        精子是在雄性睪丸中不斷產(chǎn)生的生殖細(xì)胞，使人在整個生殖期內(nèi)都能生育。精子發(fā)育始于稱為精原細(xì)胞的干細(xì)胞。像人體中的大多數(shù)細(xì)胞一樣，精原細(xì)胞是二倍體，這意味著它們有兩組染色體，一組來自每個父母。然而，與其他細(xì)胞不同，種系干細(xì)胞是我們體內(nèi)唯一必須經(jīng)歷稱為減數(shù)分裂的過程的細(xì)胞，減數(shù)分裂是一種細(xì)胞分裂，其產(chǎn)生僅具有來自原始親本細(xì)胞的一組染色體的子細(xì)胞。
        

        在受精過程中，一個精子和一個雞蛋融合起來，開始一個新的，基因獨特的個體。
        

        但研究人員卻沒有更深入的見解。
        

        “精子發(fā)生過程很難研究，因為我們無法在塑料培養(yǎng)皿中培養(yǎng)所有必需的細(xì)胞，”密歇根醫(yī)學(xué)人類遺傳學(xué)，婦產(chǎn)科和泌尿科助理教授Hammoud解釋道。
        

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        關(guān)于精子細(xì)胞如何發(fā)展的許多當(dāng)前知識來自在顯微鏡下檢查睪丸的組織切片或通過使用細(xì)胞表面標(biāo)記物分析已知的細(xì)胞群，其類似于某些類型的細(xì)胞所佩戴的ID徽章。
        

        使用這些勞動密集型方法，研究人員能夠定義四種主要但不同的細(xì)胞類型：精原細(xì)胞(由干細(xì)胞和干細(xì)胞后代的干細(xì)胞和祖細(xì)胞組成)，精母細(xì)胞(減數(shù)分裂細(xì)胞的多樣性庫)，減數(shù)分裂后單倍體細(xì)胞稱為圓形精子細(xì)胞，最后稱為成熟精子。
        

        哈蒙德指出，舊方法只分析了常見細(xì)胞的大雜燴。這些方法通常錯過了罕見的細(xì)胞類型和關(guān)鍵的發(fā)育轉(zhuǎn)變，可以幫助研究人員在體外復(fù)制這一過程或了解男性不育的實際原因。
        

        為了克服這一挑戰(zhàn)，這項新研究采用了一種新開發(fā)的先進技術(shù)，稱為單細(xì)胞RNA測序，可以分別分析來自小鼠睪丸的30,000多個細(xì)胞，測量每個細(xì)胞數(shù)千個基因的活性。
        

        這導(dǎo)致了迄今為止所有睪丸細(xì)胞最完整的目錄。該團隊使用這些數(shù)據(jù)來表征精子細(xì)胞發(fā)育計劃，并找到新的細(xì)胞類型和分子特征。
        

        例如，該圖集首次揭示了精子在連續(xù)程序中發(fā)展，從一種生物狀態(tài)無縫地移動到下一種生物狀態(tài)。
        

        “從干細(xì)胞到成熟精子細(xì)胞，發(fā)育計劃在很大程度上是連續(xù)的，除了進入減數(shù)分裂時的單一離散過渡，”Hammoud說。“第一次學(xué)習(xí)這一點非常了不起。”
        

        現(xiàn)在，研究人員可以利用有關(guān)該計劃的知識，找到必須以精確的方式打開或關(guān)閉細(xì)胞以進行發(fā)育的基因 - 這是尋找恢復(fù)生育能力不足的男性生育能力的關(guān)鍵步驟。由于遺傳或環(huán)境原因。
        

        調(diào)查結(jié)果激發(fā)了未來的研究成果
        

        在擴大科學(xué)家對生殖細(xì)胞的認(rèn)識的同時，這項工作還為研究界提供了有關(guān)支持精子發(fā)育的睪丸內(nèi)體細(xì)胞類型和狀態(tài)的新信息。
        

        例如，這項工作捕獲了已知的細(xì)胞類型，例如產(chǎn)生睪酮的Leydig細(xì)胞，以及稱為Sertoli細(xì)胞的細(xì)胞，其作用類似于圍繞生殖細(xì)胞的護士細(xì)胞，在整個發(fā)育過程中保護它們并從外部環(huán)境傳遞信號。
        

        有趣的是，該分析導(dǎo)致鑒定出類似于胚胎祖細(xì)胞的意外細(xì)胞群。這激發(fā)了該組織未來的工作，以更密切地關(guān)注這些細(xì)胞類型及其在成人睪丸中的潛力。
        

        “只有通過了解生殖細(xì)胞和體細(xì)胞相互作用，我們才能開始在菜肴中高效安全地推動這一過程，”Hammoud說。
        
			

			
          
        
			
        
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