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鱼类长期精原干细胞系培育成功 提供鱼类濒危物种保护货币思路

近日,上海海洋大学水产与生命学院李名友、桂朗团队(tuandui)(dui)关于鱼类精原干细胞系体外诱导精子发生研究取得进展。研究表明,体外长期稳定培养的(de)马口鱼精原干细胞系可被鱼类性腺体细胞诱导生成精子。这是(shi)全球首次建(jian)立的(de)经济鱼类长期培养精原干细胞系,它(ta)们(men)不仅能体外产生精子,还已存活长达800天。这为精原干细胞的(de)进一步研究和认识提供了基础,也为保护鱼类濒危物种、优化具有重要经济价值鱼类育种的(de)方式提供了新的(de)思路。相关研究成果发表于国际学术期刊《生物学》(Biology)上。

从一个个又小又圆的(de)马口鱼精原干细胞,到在实验皿内能够发育出鞭毛自由摆动的(de)精子,经济鱼类生殖干细胞在培养基中完成了发育成精子的(de)神奇之旅,这种尝试属于全球首次。

精原干细胞通过有丝分裂和减数分裂产生精子,将遗传信息传递给下一代,从而保证物种的(de)延续。大量的(de)研究表明,体外重塑精子发生微环境,可诱导精原干细胞系分化产生精子。在鱼类研究中,如何从体外获得精原干细胞系,并长期培养该细胞系,是(shi)关键性的(de)技术难题。

全球的(de)研究机构都在探索如何获得长期稳定培养的(de)精原干细胞系。李名友、桂朗团队(tuandui)(dui)在前辈的(de)研究成果上,将模式鱼干细胞培养技术应用于马口鱼及刀鲚中,在全球首次建(jian)立体外长期培养的(de)马口鱼精原干细胞系。

“我(wo)们(men)的(de)马口鱼精原干细胞系在体外存活了2年多,就时间(shijian)来看,可谓是(shi)全球第一。”李名友说,“而且它(ta)的(de)生长非常稳定,具有典型的(de)精原干细胞基因表达模式。由此,我(wo)们(men)建(jian)立了体外长期培养并产生精子的(de)马口鱼精原干细胞系,以及能诱导其他(ta)鱼类精原干细胞系产生精子的(de)长江刀鲚性腺体细胞系。”

在实验室中,马口鱼精原干细胞系与马口鱼精巢细胞共同培养。到了第14天,在培养基中可以观察到表达红色荧光蛋白的(de)精子细胞。这表明,马口鱼精原干细胞系正在被逐渐诱导为未成熟精子细胞。在培养16天后,科研人(ren)员观察到马口鱼精原干细胞系分化为更成熟的(de)精子,精子的(de)尾部有轻微摆动行为。这表明,在合适的(de)诱导条件下,马口鱼精原干细胞系可以进入精子发生阶段,产生了神奇的(de)精子细胞。

此次研究突破了无法长期培养养殖鱼类精原干细胞系的(de)问题,通过体内外的(de)多角度诱导和移植研究,使精原干细胞系体外形成了精子。这为对(dui)精原干细胞系的(de)进一步研究和认识提供了基础,也为保护鱼类濒危物种、优化具有重要经济价值鱼类育种的(de)方式提供了新的(de)思路。

下一步,李名友、桂朗团队(tuandui)(dui)还将结合干细胞培养和诱导技术、基因编辑技术和细胞移植技术等多种研究手段,建(jian)立繁殖困难、繁殖周期长、珍稀或濒危鱼类的(de)生殖干细胞体系,开展以生殖干细胞基因编辑介导的(de)养殖鱼类优良种质创制新技术。 【编辑:李岩】

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干细胞系,精原干细胞,鱼类育种,马口鱼,濒危物种保护

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