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a) 睪丸重構(gòu)的模式圖。將新生睪丸中特定細胞通過流式分選去掉，混合攜帶綠色熒光蛋白的該類細胞后進行皮下重構(gòu)，可以研究這類細胞在睪丸重構(gòu)中的作用。 b) 系統(tǒng)分析c-Kit 陽性細胞在睪丸重構(gòu)中的作用，發(fā)現(xiàn)c-kit+:CD140a+:F4/80+對睪丸重構(gòu)起到?jīng)Q定性作用。 現(xiàn)代社會，男性不育問題日趨嚴重。而了解睪丸的發(fā)育，研究精子發(fā)生的過程則有助于人類最終解決這一問題。然而，目前缺乏一個成熟的體外生成精子系統(tǒng)，這大大阻礙了科學家們對精子發(fā)生的研究。李勁松研究組的科研人員張滿等人發(fā)現(xiàn)，新生的小鼠睪丸細胞可以在免疫缺陷的小鼠皮下自發(fā)形成類睪丸組織，這種組織不僅具有完整的曲精管結(jié)構(gòu)，而且曲精管中含有大量的生殖細胞，從這種組織中分選出的單倍體配子細胞注射到卵母細胞中后能夠獲得健康小鼠。 利用這一系統(tǒng)，研究人員通過結(jié)合流式細胞分選技術(shù)進一步分析了新生小鼠睪丸中c-Kit陽性細胞不同組分在睪丸重構(gòu)中的作用。最后發(fā)現(xiàn)，小鼠睪丸中很少一部分的c-Kit陽性細胞(c-kit+:CD140a+:F4/80+，占新生睪丸細胞的0.35%)，即睪丸巨噬細胞，對睪丸皮下重構(gòu)起了決定性的作用。如果缺失這部分細胞，睪丸重構(gòu)不能發(fā)生。與此同時，研究結(jié)果還顯示，這些巨噬細胞在睪丸重構(gòu)過程中逐漸減少并被受體免疫缺陷小鼠的巨噬細胞的前體細胞所取代。 李勁松研究組的科研人員張滿為本文的第一作者。參與該研究的合作單位和人員包括中科院健康所時玉舫研究組、中科院上海生科院生化與細胞所王紅艷研究組、中科院上海生命科學信息中心李黨生研究員、上海科技大學生命科學與技術(shù)學院等，工作得到了國家科技部、國家基金委、中國科學院(干細胞先導專項)以及上海市科委經(jīng)費的支持。 原文摘要： The Roles of Testicular C-kit Positive Cells in De novo Morphogenesis of Testis Man Zhang, Hai Zhou, Chunxing Zheng, Jun Xiao, Erwei Zuo, Wujuan Liu, Da Xie, Yufang Shi, Chunlian Wu, Hongyan Wang, Dangsheng Li & Jinsong Li C-kit positive (c-kit+) cells are usual tissue-specific stem cells. However, in postnatal testis, undifferentiated spermatogonial stem cells (SSCs) are c-kit negative (c-kit−) and activation of c-kit represents the start of SSC differentiation, leaving an intriguing question whether other c-kit+ cells exist and participate in the postnatal development of testis. To this end, a feasible system for testicular reconstitution, in which a specific type of cells can be manipulated, is needed. Here, we first establish de novo morphogenesis of testis by subcutaneous injection of testicular cells from neonatal testes into the backs of nude mice. We observe testicular tissue formation and spermatogenesis from all injected sites. importantly, functional spermatids can be isolated from these testicular tissues. Using this system, we systemically analyze the roles of c-kit+ cells in testicular reconstitution and identify a small population of cells (c-kit+:CD140a+:F4/80+), which express typical markers of macrophages, are critical for de novo morphogenesis of testis. Interestingly, we demonstrate that these cells are gradually replaced by peripheral blood cells of recipient mice during the morphogenesis of testis. Thus, we develop a system, which may mimic the complete developmental process of postnatal testis, for investigating the testicular development and spermatogenesis. |
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