精原干细胞技术研究进展（精原干细胞分化）

精原干细胞和胚胎干细胞的区别于联系

胚胎干细胞是一种全能干细胞,全能干细胞即可以分化为许多种其他细胞的高度未分化细胞.

专能干细胞即只能分化为某一类型的细胞,如神经干细胞,只能分化成为神经细胞.

而多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了是不是每个女人产后都会脱发发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制.骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞.

胚胎干细胞（全能干细胞）可以分化出多能干细胞和转能干细胞.

全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞.胚胎干细胞在进一步的分化中,可形成各种组织干细胞,又称多能干细胞·它具有分化出多种细胞组织的潜能,但不能发育成完整的个体.多能干细胞取自囊胚,原肠胚期.多能干细胞进一步分化,可形成专能干细胞·专能干细胞只能分化成某一类型的细胞.原肠胚以后的干细胞只能是专能干细胞了脸部护理多久做一次,如某些肝脏细胞,骨髓造血干细胞 .所以脐带或者成人骨髓中的都已经是专能干细胞了,即纯体外培养只能分裂分化出特定的组织细胞,如骨髓只能分裂出各种血细胞.

做题一般是选修的大题中涉及到干细胞培养时会用到,但因为书中介绍有限,出题时会告诉你脱发的脱发许多信息,你也不必太纠结这些.

精原干细胞是如何分化来的

骨髓干细胞可分化为精原干细胞

最近有研究显示,在组织中和体外培养中,体干细胞的潜力均超出人们的想象。骨髓干细胞可以分化成多种细胞,培养成多种组织和器官,例如来自中胚层的肌肉、来自内胚层的肺和肝脏、来自外胚层的脑和皮肤等。近日,英国纽卡斯尔大学的Nayernia等成功用男性骨髓干细胞在体外培养出了精原干细胞(spermatogonial stem cell),该成果于日前发表于Reproduction:Gamete Biology。精原干细胞可在一定条件下分化成精原细胞,进而形成有功能的精子。因此,该成果可能成为治疗男性不育的新方法,但利用干细胞也势必引起伦理和法律方面的争议。

用小鼠干细胞培育出精子

在人体试验之前,该组研究人员已经在小鼠中进行过类似的实验,并取得了令人瞩目的成果。他们曾先后用胚胎干细胞和骨髓干细胞培育出精原细胞,但只有胚胎干细胞来源的精原干细胞可以进一步分裂产生有活性的精子(Dev Cell 2006, 11:125和Lab Invest 2006, 86:654)。

实验结果表明,胚胎干细胞来源的精原干细胞可以进行减数分裂,在体外条件下形成有功能的小鼠单倍体配子。研究人员通过卵细胞浆内注射技术将该配子注射入小鼠卵母细胞,并将这个含2个细胞的胚胎转移入输卵管。研究人员进行了210次注射,最后成功产下7只成活后代。在这7只小鼠中,有6只发育成成年小鼠,但这些小鼠的健康状况均不理想,在出生后5个月时全部死亡。

用人体干细胞培育出精原干细胞

该项在德国G?觟ttingen大学进行的试验收集了男性志愿者的骨髓样本,研究人员从中分离出间充质干细胞(这些细胞可以分化为支持细胞,以前曾经分化并形成肌肉组织),并在试验室培养。研究人员用维生素A诱导这些细胞分化,并通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫组化分析证实,这些分化的细胞表达了生殖细胞中特有的和男性生殖细胞中特有的标志物(见右图示),意味着这些生殖细胞进一步分裂形成了男性生殖细胞发育早期的精原干细胞。

在大多数男性体内,精原干细胞可分化为精原细胞,再经过减数分裂可以形成成熟的、有功能的精子。但是在该试验中,精原干细胞在体外未能进一步分化和分裂。

研究带头人Nayernia教授表示,受此前小鼠实验的启发,他们会在英格兰东北部干细胞研究所(NESCI)进行进一步的研究,包括诱导精原干细胞分化,并进一步分裂生成精原细胞,最终成为有活性的精子。他预计这大概需要3~5年的时间。他认为,进一步研究的首要目的是找出这些精原干细胞不能进行减数分裂的原因。Nayernia教授推测可能的原因是缺少Sertoli细胞,因为精原干细胞进行分化并进一步进行减数分裂需要睾丸中Sertoli细胞的支持。他说,如果能从骨髓干细胞中培育出Sertoli细胞将可以解决这个问题。他希望将来的研究成果可造福很多因为癌症接受化疗的年轻男性。

该成果应用于新疗法尚需时日

学术界对这项研究成果反响强烈,认为找到了治疗不育的新方法,但很多专家学者对此持审慎态度。英国伦敦皇后玛丽医学和牙医学院的Alison教授说,该研究得出的精原干细胞还不能产生有活性的精子,因此还不能确定其是否有作用,即能否使卵细胞受精,所以现在说“这将成为治疗不育的新方法”为时尚早。英国Sheffield大学干细胞生物学中心的Moore教授认为,这样的实验重复性不好,对操作者的要求很高。干细胞的损伤将直接导致精子或卵子的损伤,从而导致永久的基因改变甚至是难以修复的遗传缺陷。因此就目前的技术水平来看,这个方法将很难普及为治疗方法。

进一步研究将引起法律伦理问题

Nayernia教授表示,在科学上,让那些精原细胞进行减数分裂生成精子是可行的。但进一步的研究需要确定这些精子是否具有活性,这将不可避免地引起法律和伦理方面的问题。

英国政府公布的白皮书中说,政府将禁止在人工辅助生殖治疗中应用非自然产生的配子(精子或卵子),即实际治疗中,医师只能应用起源于睾丸或卵巢的配子。白皮书还认为,使用人工配子将带来激烈的伦理学争议,比如两个女性也可以产下自己的后代等。

NESCI法律顾问Bell认为,白皮书的措辞并不清晰,可以理解为仅仅在人工生殖治疗中不能应用人工配子。但这个研究的成果将帮助接受化疗的年轻男性储存其生殖能力,而不是用于人工生殖治疗。

对此,英国政府禁令的限制程度究竟如何目前尚不清楚。是现在就禁止在实验室中人工制造配子,或是将来会禁止在实验室中人工制造配子,或是仅仅禁止将这些配子用于治疗不育,都没有具体的规定来说明。

北联世纪3D精原细胞培养技术是什么？精原干细胞体外培养技术进展

多功能干细胞分化成精子，通常分为三个模仿自然发育的阶段：首先，干细胞分化为原始生殖细；然后分化为精原细胞，这是确定男性性别的过程；最后分化为精子。这项研究证明在小鼠上可行，为在试管中产生男性精子提供了很好的模型。

科学家们也证明了多能干细胞具有分化为初始男性生殖细胞后，在体内可以继续发育成精子的潜力。

此研究通过体外培养与体内移植发育的结合，表明了多能干细胞具有分化为精子的能力。这为男性生殖细胞的体外发育提供了很好的范例，并在治疗男性不育症方面具有非常大的意义。

北联世纪干细胞科技在2021年为患者采用了体外精子培养技术，成功实现通过提取睾丸组织培养出精子，并且孩子产检到出生后并无任何异常。

1、在无菌操作环境下对睾丸组织进行取样，送实验室培养。

2、通过技术手段对睾丸组织进行分离，成功获得人体睾丸细胞。

3、将细胞接种在培养板中孵育，细胞附着在培养板上，而孵育出的雄性生殖细胞则保持悬浮状态，在对生殖细胞进行分离。

4、将分离出的雄性生殖细胞保存在湿润的培养箱中，让其分裂，并通过离心收集，收集完放置培养箱中继续孵育。

5、孵育过程中不定期观察添加培养基，保证细胞孵育过程中有足够的营养。

6、在培养20天后，通过分散器将来自3D培养的细胞消化成单细胞悬液。通过多种方法分析细胞、测序，以确定人的精子发生是否在体外发生。分离支持细胞和精原细胞，然后收集合格的精子，低温保存。

7、获得精子后，在实验室对女方进行取卵，和精子进行融合，获得受精卵，并植入孕母体内，10个月左右小孩出生。

美国干细胞体外培养精子技术北联世纪引进到国内了？

1994年，美国的研究人员发展了在小鼠间移植精原干细胞的方法。

1996年，科研人员将健康雄性老鼠的冷冻精原干细胞，植入了不能生育的雄性老鼠体内之后，后者顺利产生了精子。但是此后数年间，人造精子研究进展不大。

直到2003年初，日本研究人员宣布成功地把实验鼠的胚胎干细胞变成了精子细胞。

2004年，美国哈佛医学院的研究者报道，他们用雄性老鼠的胚胎干细胞培育出精子细胞，并且把这些精子细胞注入了卵子。这也是首次使用人造精子使卵子受精的报道。同年，新加坡科学家培育出鱼的精原干细胞，并从中培育出了活的成熟鱼精子。

2011 年，小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞系首次于体外成功建立，该成果由英国科学家 Wutz 实验室、奥地利科学家 Penninger各自独立完成。

2012年，中科院团队证实单倍体孤雄干细胞具有可替代精子和快速传递基因修饰能力。以往的所谓“人造精子”都是将干细胞在体外分化变成一个精子，这样的精子是不能分裂，不能扩增的。但是这项研究的孤雄胚胎干细胞是可以在体外不断培养，不断传代的，它具有精子的特性。这是一个完全不同的概念，也是一个重大的突破。

2016年2月底，一支由中国科学院组成的联合科研团队，利用小鼠的胚胎干细胞，在体外培育出了具有生殖功能的精子细胞，并成功用其繁衍出小鼠后代。结果发表在《Cell Stem Cell》上。

最近，日本京都大学的研究人员在Cell Stem Cell

上发表的研究表明，小鼠多功能干细胞可以分化成有功能的精子，且这些精子可成功生产健康、可育的后代。多功能干细胞分化成精子，通常分为三个模仿自然发育的阶段：首先，干细胞分化为原始生殖细；然后分化为精原细胞，这是确定男性性别的过程；最后分化为精子。这项研究证明在小鼠上可行，为在试管中产生男性精子提供了很好的模型。

而最近，日本京都大学的研究人员在Cell Stem Cell 上发表的研究表明，小鼠多功能干细胞可以分化成有功能的精子，且这些精子可成功生产健康、可育的后代。

多功能干细胞分化成精子，通常分为三个模仿自然发育的阶段：首先，干细胞分化为原始生殖细；然后分化为精原细胞，这是确定男性性别的过程；最后分化为精子。这项研究证明在小鼠上可行，为在试管中产生男性精子提供了很好的模型。

科学家们也证明了多能干细胞具有分化为初始男性生殖细胞后，在体内可以继续发育成精子的潜力。

此研究通过体外培养与体内移植发育的结合，表明了多能干细胞具有分化为精子的能力。这为男性生殖细胞的体外发育提供了很好的范例，并在治疗男性不育症方面具有非常大的意义。

北联世纪精子体外培养技术成功实现通过提取睾丸组织培养出精子

1、在无菌操作环境下对睾丸组织进行取样，送实验室培养。

2、通过技术手段对睾丸组织进行分离，成功获得人体睾丸细胞。

3、将细胞接种在培养板中孵育，细胞附着在培养板上，而孵育出的雄性生殖细胞则保持悬浮状态，在对生殖细胞进行分离。

4、将分离出的雄性生殖细胞保存在湿润的培养箱中，让其分裂，并通过离心收集，收集完放置培养箱中继续孵育。

5、孵育过程中不定期观察添加培养基，保证细胞孵育过程中有足够的营养。

6、在培养20天后，通过分散器将来自3D培养的细胞消化成单细胞悬液。通过多种方法分析细胞、测序，以确定人的精子发生是否在体外发生。分离支持细胞和精原细胞，然后收集合格的精子，低温保存。

7、获得精子后，在实验室对女方进行取卵，和精子进行融合，获得受精卵，并植入孕母体内，10个月左右小孩出生。

干细胞与组织工程领域最新研究进展?

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给你列举几个

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组织工程学早已不是一个新鲜的名词，但由于它的特殊性，至今全球各地的众多学者仍然致力于这方面的科学研究，组织工程学涉及的范围很广泛，如神经、肝脏、血管、心脏、骨等方面，同时它也是需要跨多个学科的综合性知识，如医学、物理学、生物学、材料学等。据统计：目前全球每年患病的病种中，创伤的发生率飞速上升，此时尤显研究骨组织工程的必要性。传统的骨创伤治疗方法是：自体骨移植、同种异体骨移植、异体骨移植、人工材料替代等，但是，这些方法均存在多方面的问题，如增加创伤、供体有限、无生物活性、免疫排斥反应、伦理道德等，使得它的临床应用存在一定的局限性。所以，骨组织工程应运而生，其基本内涵是：细胞、支架、细胞外基质。通过全球众多专家学者的努力，组织工程学方面获得了突飞猛进的进展，但是，治疗骨创伤相应的手术操作仍然不够简便，在涉及多发性、粉碎性骨折时，所采取的方法仍然需要切开手术，创伤仍然很大，对患者全身各方面的要求仍然很高，同时患者对美容等方面的要求越来越高。所以，近年来，有学者提出可注射型骨组织工程，希望通过这一研究可使组织损伤小、尽可能少破坏修复区组织，使操作简单化、减轻病人的痛苦、同时也能减轻医师的工作量等。可注射性骨组织工程现在还处于研究的起步状态，它与一般的骨组织工程学所涉及的方面基本相似。同样涉及细胞、载体(支架)、细胞外基质等。但是，具体要求有所不同，下面对以上各方面作一简单的综述。

精原干细胞可转分化为卵细胞是不是假的

之前曾看过相关报道，上海交大医学研究院的冯立新教授的团队发现男性的精原干细胞可以利用特殊手段诱导成卵细胞。

在正常发育过程中，由上胚层细胞来源的原始生殖祖细胞(primordial germ cells, PGCs) 是精原干细胞和卵母细胞的共同前体细胞。 以往的研究发现在一定的培养条件下，精原干细胞可被诱导成具有多能性的干细胞。而另一研究显示具有多能性的胚胎干细胞可分化发育成PGCs和卵细胞。而精原干细胞转分化为卵细胞的研究还未见报道。

冯立新研究组诱导精原干细胞来源的卵细胞大小如体内正常卵细胞并表达卵细胞特异标志物，体外可受精和形成孤雌胚胎。其Y和X 染色体上的基因表达发生变化，维持精原干细胞相关的基因被关闭，而卵细胞特异表达的基因在X 染色体上被激活。同时，干细胞来源的卵细胞丢失父方表观遗传印迹，获得母方表观遗传印迹。此研究证明精原干细胞具有被诱导成卵细胞的潜能，显示其极强的可塑性。该研究可为分析分子和表观遗传调控生殖细胞命运以及表观遗传印迹的建立提供理想的模型。相关研究成果已于近日发表在CellBioscience杂志。（生物谷Bioon.com）