骨髓干细胞可以培养精原细胞吗(骨髓干细胞可以培养精原细胞吗为什么)
本文目录一览:
- 1、精原干细胞是坐月子老是掉头发怎么回事如何分化来的
- 2、在未来生物科学技术发展下,有没有可能实现有两枚精子或者两枚卵子为主体培育新生儿?
- 3、从人体提取干细胞可以培养成精子
- 4、骨髓干细胞培育精原细胞失败了吗
- 5、干细胞能分化成神经元细胞吗?
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。他免疫中ctl是什么细胞的简单介绍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。
在未来生物科学技术发展下,有没有可能实现有两枚精子或者两枚卵子为主体培育新生儿?
自然情况下三倍体动物是不能正常存活的,三倍体核形基因表达出现错误,比如人类的21三体综合症或8号染色体3体等都会导致一些严重的疾病,最直接的结果就是个体死亡,并且正常情况下不能繁殖后代!所以3体动物在胚胎发育时期就会繁殖死亡,也就不会出现了,
但是植物就不一样。
目前关于实现同性生殖的技术尚在研发之中,不过这项技术终极取得胜利的远景是相当明了的。其中包含了细胞重编程技术,甚至人工染色体改革技巧。但是目前这项技术还尚无胜利演示的纪录,不过它确切拥有很大的潜力。其中有一项技术是应用人体干细胞,从中制作出精子。在最近的一项实验中,科学家们从人体中抽取骨髓干细胞,随后将其培育成精原细胞。这些细胞最终可以演变成为成熟的精致胞。
这项技术进展在全球各地的报纸上都进行了普遍的报道,不过后来这项实验的论文却并未能得到发表,其它科学家也未能反复其试验。在另一项实验中,精原细胞经过处置后开端减数决裂。尽管就这项试验来说,研究职员们目前还尚未能获得终极的成果,但是来自巴西的一组科学家宣称他们已经胜利地应用胚胎干细胞培育出了精子和卵子。不管这些卵子终极毕竟能不能繁育出正常的后代,这都将是该项试验技巧上的重大进展。
这些实验证实同性生殖的可能性是存在的,这种可能性或许将引发该范畴内更多的进一步研讨工作。对于安全的顾虑。对于干细胞研究而言,安全是一个非常主要的方面。并且对这一方面主要性的强调在针对同性生殖这一话题时就愈发显得主要。当细胞被激活开端产生转变,很有可能会产生这样的情形,就是细胞变得不受把持,最终成为癌细胞。在改革染色体的进程中也存在着宏大的安全风险,由于无法保证在此进程中完整不呈现异常的染色体,这样的人工染色体在应用的进程之中就会涌现各种问题。
从人体提取干细胞可以培养成精子
理论上可行,只要能诱导干细胞分化形成精原细胞,并进行减数分裂就可以得到精子,但实际中没有见过相关研究的报道。
骨髓干细胞培育精原细胞失败了吗
首先要说、早在2007年就有刊登在杂志《环球时报》上的文章报道,德国英国科学家历经三年在动物实验(老鼠)将骨髓干细胞培育成精原细胞(精子干细胞),而且也成功的孕育了老鼠。 但是在人体上的实验虽然可以治疗不孕不育,但是同样也意味着可以用母体的骨髓干细胞培育成精子,当然由于缺乏Y染色体,所以这样的受精卵只能是女孩。
可以说成功、但是也是不完全的成功。问题有几点,成功率比较低。且培养成的老鼠在长大以后都有生理问题和缺陷,寿命也很低。而且更大的问题就是刚刚所说的无性繁殖触及人类的伦理学问题。如果完全的成功、那么男性是否还有存在价值。 所以你的这个问题可以说成功、也可以说失败。但是起码人体的实验恐怕不会有太快的进展了。
干细胞能分化成神经元细胞吗?
造血干细胞已经经过分化,只能进行多能分化,不能进行全能分化——故不能分化成神经细胞。
ps:
干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称之为“万用细胞”。
干细胞是一类具有自我sle的皮肤护理更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。
在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中,正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。
然而,这个观点目前受到了挑战。
最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。
干细胞具有自我更新能力(Self-renewing),能够产生高度分化的功能细胞。干细胞按照生存阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞 。
·1.1 胚胎干细胞
胚胎干细胞(Embryonic Stem cell, ES细胞)。
胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。
进一步说,胚胎干细胞(ES细胞)是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代,由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。
目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的,如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入,生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末,两个研究小组成功的培养出人类ES细胞,保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而,人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议,出于社会伦理学方面的原因,有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲还是从临床应用方面来看,人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响,因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高似一浪。
·1.2 成体干细胞
成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明,以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存在,问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体,与干细胞相互作用,控制干细胞的更新和分化。
·1.3 造血干细胞
造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。今年年初,协和医大血液学研究所的庞文新又在肌肉组织中发现了具有造血潜能的干细胞。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。
在临床治疗中,造血干细胞应用较早,在20世纪五十年代,临床上就开始应用骨髓移植(BMT)方法来治疗血液系统疾病。到八十年代末,外周血干细胞移植(PBSCT)技术逐渐推广开来,绝大多数为自体外周血干细胞移植(APBSCT),在提高治疗有效率和缩短疗程方面优于常规治疗,且效果令人满意。与两者相比,脐血干细胞移植的长处在于无来源的限制,对HLA配型要求不高,不易受病毒或肿瘤的污染。
在今年初,东北地区首例脐血干细胞移植成功,又为中国造血干细胞移植技术注入新的活力。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,它可能会代替目前APBSCT的地位,为全世界更多的血液病及恶性肿瘤的患者带来福音
·1.4 神经干细胞
神经干细胞关于神经干细胞研究起步较晚,由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材,加之胚胎细胞研究的争议尚未平息,神经干细胞的研究仍处于初级阶段。理论上讲,任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应,如:给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞,可治愈部分患者症状。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 实际上,到目前为止,人们对干细胞的了解仍存在许多盲区。2000年年初美国研究人员无意中发现在胰腺中存有干细胞;加拿大研究人员在人、鼠、牛的视网膜中发现了始终处于“休眠状态的干细胞” ;有些科学家证实骨髓干细胞可发育成肝细胞,脑干细胞可发育成血细胞。
随着干细胞研究领域向深度和广度不断扩展,人们对干细胞的了解也将更加全面。21世纪是生命科学的时代,也是为人类的健康长寿创造世界奇迹的时代,干细胞的应用将有广阔前景。
·1.5肌肉干细胞(muscle stem cell)
可发育分化为成肌细胞(myoblasts),后者可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。
造血干细胞(hemopoietic stem cell)又称多能干细胞。是存在于造血组织中的一群原始造血细胞。也可以说它是一切血细胞(其中大多数是免疫细胞)的原始细胞。由造血干细胞定向分化、增殖为不同的血细胞系,并进一步生成血细胞。人类造血干细胞首先出现于胚龄第2~3周的卵黄囊,在胚胎早期(第2~3月)迁至肝、脾,第5个月又从肝、脾迁至骨髓。在胚胎末期一直到出生后,骨髓成为造血干细胞的主要来源。具有多潜能性,即具有自身复制和分化两种功能。在胚胎和迅速再生的骨髓中,造血干细胞多处于增殖周期之中;而在正常骨髓中,则多数处于静止期(G0期),当机体需要时,其中一部分分化成熟,另一部分进行分化增殖,以维持造血干细胞的数量相对稳定。造血干细胞进一步分化发育成不同血细胞系的定向干细胞。定向干细胞多数处于增殖周期之中,并进一步分化为各系统的血细胞系,如红细胞系、粒细胞系、单核-吞噬细胞系、巨核细胞系以及淋巴细胞系。由造血干细胞分化出来的淋巴细胞有两个发育途径,一个受胸腺的作用,在胸腺素的催化下分化成熟为胸腺依赖性淋巴细胞,即T细胞;另一个不受胸腺,而受腔上囊(鸟类)或类囊器官(哺乳动物)的影响,分化成熟为囊依赖性淋巴细胞或骨髓依赖性淋巴细胞,即B细胞。并分别由T、B细胞引起细胞免疫及体液免疫。如机体内造血干细胞缺陷,则可引起严重的免疫缺陷病。
神经干细胞(neural stem cell,NSCs)是一类具有分裂潜能和自我更新能力的母细胞,它可以通过不对等的分裂方式产生神经组织的各类细胞。需要强调的是,在脑脊髓等所有神经组织中,不同的神经干细胞类型产生的子代细胞种类不同,分布也不同。
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