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干細(xì)胞體外定向分化為雌性生殖細(xì)胞的研究進(jìn)展

2016-01-25 02:05何文蔡柳洪文艷飛
關(guān)鍵詞:生殖細(xì)胞卵母細(xì)胞雌性

何文 蔡柳洪 文艷飛

干細(xì)胞體外定向分化為雌性生殖細(xì)胞的研究進(jìn)展

何文 蔡柳洪 文艷飛

如今女性卵子不足所致不孕的患者日漸增多,卻尚無治愈的方法。干細(xì)胞作為高度未分化的細(xì)胞,其體外定向分化為雌性生殖細(xì)胞為治療這類不孕患者提供了新途徑。隨著干細(xì)胞的研究不斷發(fā)展,不同來源的干細(xì)胞誘導(dǎo)生成雌性生殖細(xì)胞的研究也越來越多,目前研究者們能夠在體外條件下獲得類卵母樣細(xì)胞,不過其誘導(dǎo)的機(jī)制、生物學(xué)功能仍需進(jìn)一步研究探討。本文對不同來源的干細(xì)胞體外定向分化為雌性生殖細(xì)胞的研究進(jìn)行綜述,以期為從事該方面的研究者提供一定的借鑒幫助。

胚胎結(jié)構(gòu); 多能干細(xì)胞; 成體干細(xì)胞; 生殖細(xì)胞

生殖是人類生存延續(xù)的永恒主題,隨著輔助生殖技術(shù)的不斷發(fā)展,如人工授精、試管嬰兒等技術(shù)不斷成熟,使得越來越多的不孕癥患者得到治療。然而,面對諸如卵巢早衰或卵巢腫瘤手術(shù)后等卵巢功能儲備低下導(dǎo)致的不孕癥患者,輔助生殖技術(shù)也無法很好地解決她們的生育問題。干細(xì)胞向雌性生殖細(xì)胞分化的研究,為這類患者的生育帶來新的曙光。將胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells,ESCs)、誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)以及成體干細(xì)胞(adult stem cells,ASCs)在體外誘導(dǎo)成為雌性生殖細(xì)胞,然后通過體外受精/卵胞質(zhì)單精子注射-胚胎移植(in vitro fertilization/intracytoplasmic sperminjection-embryo transfer,IVF/ICSI-ET)技術(shù)解決上述患者的生育問題,將為不孕癥的治療開辟一條嶄新路徑?,F(xiàn)將各種干細(xì)胞向雌性生殖細(xì)胞分化的研究進(jìn)展綜述如下。

一、ESCs向雌性生殖細(xì)胞的分化

ESCs是從早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞群得到的,具有多向分化潛能并能在體外永久培養(yǎng)的干細(xì)胞。ESCs在體內(nèi)外合適的分化條件下,可以被誘導(dǎo)分化為機(jī)體的所有組織器官的細(xì)胞,包括生殖細(xì)胞[1]。ESCs的來源主要有3種:正常受精囊胚、核移植囊胚及孤雌囊胚。

(一)核移植獲得的ESCs與孤雌囊胚獲得的ESCs

核移植技術(shù)又稱為克隆,Tachibana等[2]和Caulfi eld等[3]通過核移植技術(shù)獲得具有患者體細(xì)胞核的ESCs,不過該技術(shù)由于倫理問題如所得干細(xì)胞帶有第三方線粒體基因、相應(yīng)技術(shù)仍未成熟及法律法規(guī)所限等原因制約了其發(fā)展。通過物理或化學(xué)方法激活卵母細(xì)胞,可引起卵裂和胚胎發(fā)育從而獲得孤雌囊胚,目前已有報(bào)道人孤雌ESCs系建立,并證實(shí)其擁有與人正常受精囊胚來源ESCs相似的增殖與分化潛能[4]。2015年我國單智焱等[5]建立了ESCs來源的iPSCs,重新修飾了印記基因的表達(dá),降低了孤雌ESCs的基因印記風(fēng)險(xiǎn),獲得了更加接近正常受精囊胚來源ESCs的印記基因表達(dá)。雖然人們已獲得了包括人在內(nèi)的多種孤雌激活ESCs,但其構(gòu)建效率低,研究者們對其生物學(xué)特性、分化可塑性等研究甚少,因此,本文主要討論正常受精囊胚來源ESCs向雌性生殖細(xì)胞的分化進(jìn)展[6]。

作者單位:510630 廣東,中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院生殖中心

(二)正常受精囊胚獲得的ESCs

目前,ESCs 向生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化的常用方法有三種:(1)形成類胚體(embryoid body,EB)后進(jìn)行單層貼壁誘導(dǎo);(2)ESCs貼壁培養(yǎng),添加不同的細(xì)胞因子進(jìn)行單層貼壁誘導(dǎo);(3)ESCs與間質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)。另外,可以通過過表達(dá)生殖相關(guān)特異基因的方法進(jìn)行誘導(dǎo)[7]。

2003年,德國科學(xué)家Hubner等[8]首次在體外將小鼠的ESCs通過綠色熒光蛋白的Oct4啟動子篩選后,誘導(dǎo)分化得到卵母樣細(xì)胞。次年,Clark等[9]將人ESCs通過EBs法誘導(dǎo)得到卵母樣細(xì)胞。2006年,Lacham-Kaplan等[10]采用EBs法,用新生小鼠睪丸提取液作為條件培養(yǎng)液,將鼠ESCs誘導(dǎo)獲得有1 ~ 2層顆粒細(xì)胞的卵子樣結(jié)構(gòu)。2007年,Qing等[11]采用兩步法,先通過EBs誘導(dǎo)獲得原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞(primordial germ cells,PGCs),然后將PGCs與顆粒細(xì)胞共培養(yǎng)后可檢測到卵子特異基因表達(dá),但是未能觀察到卵泡樣結(jié)構(gòu)。2009年,Yu等[12]將鼠ESCs過表達(dá)Dazl得到卵泡樣結(jié)構(gòu)。同年,Kee等[13]在單層貼壁誘導(dǎo)基礎(chǔ)上,將人ESCs過表達(dá)Dazl,Daz及Boule,獲得了單倍體配子。2009年,Nicholas等[14]將鼠ESCs通過EBs法誘導(dǎo),后續(xù)添加多種生殖細(xì)胞促成熟因子培養(yǎng),獲得了卵母細(xì)胞樣結(jié)構(gòu),然后將其移至到鼠腎包膜下可以形成原始卵泡樣結(jié)構(gòu)。隨著研究深入,研究者們發(fā)現(xiàn)越來越多的基因可以促進(jìn)誘導(dǎo)生殖細(xì)胞生成,過表達(dá)Vasa及Stella均可以促進(jìn)人ESCs向生殖細(xì)胞分化[15-16]。2013年Hayashi等[17]首次報(bào)道利用鼠ESCs在體外用BMP4等誘導(dǎo)分化為PGCs,然后將PGCs與雌性胚胎性腺細(xì)胞共培養(yǎng),培養(yǎng)所得細(xì)胞團(tuán)再移植于小鼠卵巢包膜下,最終獲得胚泡期卵母細(xì)胞,所得卵母細(xì)胞經(jīng)體外成熟,并通過IVF技術(shù)后獲得健康且具有生育能力的后代。2014年,我國科學(xué)家Wan等[18]用維甲酸(retinoic acid,RA)和齊墩果酸誘導(dǎo)鼠ESCs向PGCs分化,發(fā)現(xiàn)Gdf-9、Stra、Scp3、Zp1等標(biāo)記物表達(dá)上調(diào),研究結(jié)果提示齊墩果酸可以單獨(dú)作為誘導(dǎo)因子用于PGCs的誘導(dǎo)。同年,Chen等[19]用顆粒細(xì)胞共培養(yǎng)同時(shí)添加RA處理的方法,可以提高PGCs的誘導(dǎo)效率,不過成熟卵母細(xì)胞標(biāo)記物Zp3的表達(dá)卻有所降低。2016年,我國科學(xué)家Zhou等[20]首次報(bào)道完全在體外培養(yǎng)的條件下獲得了功能性精子,其研究團(tuán)隊(duì)先將鼠ESCs在體外誘導(dǎo)為PGCs,然后與胎鼠睪丸細(xì)胞共培養(yǎng)后序貫添加細(xì)胞因子(Activin A,BMRs以及RA)和性激素(FSH、T以及牛腦垂體提取物),得到減數(shù)分裂的精子,并用IVF-ET技術(shù)獲得了健康且具有生育能力的后代。至今為止,仍未有研究報(bào)道能在純粹體外培養(yǎng)的條件下將ESCs誘導(dǎo)為成熟卵細(xì)胞,不過,ESCs在純體外培養(yǎng)下獲得了功能性精子為將來研究誘導(dǎo)雌性生殖細(xì)胞提供借鑒。

綜上所述,研究者們發(fā)現(xiàn)了可以通過過表達(dá)諸如Dazl、Vasa等基因促進(jìn)ESCs向PGCs的分化,同時(shí)發(fā)展改進(jìn)了體外培養(yǎng)體系,發(fā)現(xiàn)添加如RA、BMP4等因子能有效地上調(diào)誘導(dǎo)的效率。但是至今為止ESCs在純粹體外環(huán)境下誘導(dǎo),不管是通過何種誘導(dǎo)方式,研究者們只能獲得類卵母細(xì)胞,而不能獲得成熟的卵細(xì)胞。誘導(dǎo)所得的類卵母細(xì)胞的特征以及功能仍不確定,誘導(dǎo)分化的相關(guān)機(jī)制仍沒未清楚,以及如何在體外環(huán)境下誘導(dǎo)有功能的成熟卵細(xì)胞等仍需要大量的后續(xù)研究。

二、iPSCs向雌性生殖細(xì)胞的分化

iPSCs是通過外源導(dǎo)入基因或轉(zhuǎn)錄因子等方法,誘導(dǎo)已分化的成熟的體細(xì)胞重編程為具有ESCs性質(zhì)、有多向分化潛能的細(xì)胞。2006年日本Yamanaka等[21]將4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4通過反轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞,誘導(dǎo)成多功能干細(xì)胞。次年,Yamanaka等[22]成功建立了人iPSCs株。2009年,我國科學(xué)家Zhao等[23]利用iPSCs注射四倍體小鼠胚胎,成功獲得了活體小鼠后代,首次證實(shí)了iPSCs的生殖潛能。iPSCs具有取材來源方便、不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)以及無倫理道德爭議等優(yōu)勢,是治療雌性配子缺乏導(dǎo)致女性不孕癥患者的理想的種子細(xì)胞。

iPSCs體外向雌性生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化的常用方法有兩種:(1)過表達(dá)某些生殖細(xì)胞相關(guān)基因法;(2)在體外模擬生殖細(xì)胞分化所需的內(nèi)環(huán)境誘導(dǎo)法[24]。

2009年P(guān)ark等[25]通過將皮膚成纖維細(xì)胞來源的iPSCs與性腺細(xì)胞共培養(yǎng)的方法,誘導(dǎo)其向PGCs分化,可以檢測到Stella、Vasa表達(dá)。同年,Kim等[26]借鑒Hubner的實(shí)驗(yàn)方案,將神經(jīng)干細(xì)胞來源的iPSCs誘導(dǎo)為PGCs,觀察到Gdf9、Sycp3以及PGC早期標(biāo)記物如Blimp1、Stella等表達(dá)增高。2010年,日本科學(xué)家Imamura等[27]構(gòu)建了人肝細(xì)胞來源的iPSCs,用無LIF的培養(yǎng)基培養(yǎng),得到Vasa表達(dá)陽性的PGCs,并且如果采用EB法培養(yǎng)的話,可在EB團(tuán)的邊緣發(fā)現(xiàn)有Oct4-/Vasa+的類卵母細(xì)胞樣細(xì)胞。Imamura研究發(fā)現(xiàn),將iPSCs與可以表達(dá)BMP4、GDFN、SCF等因子的細(xì)胞共培養(yǎng),可以促進(jìn)iPSCs往生殖細(xì)胞分化。2011年,Panula等[28]將胎兒皮膚細(xì)胞和成體皮膚細(xì)胞來源的iPSCs體外誘導(dǎo)分化,添加BMP4、BMP7、BMP8b培養(yǎng)的方法,獲得了5%的PGCs誘導(dǎo)成功率,比ESCs的誘導(dǎo)率高。同年,Eguizabal等[29]用人iPSCs先用常規(guī)的細(xì)胞因子培養(yǎng),然后RA培養(yǎng),之后將表達(dá)LIF、bFGF、FRSK以及CYP26的細(xì)胞篩選出來再培養(yǎng)一段時(shí)間后,檢測到PGCs表面標(biāo)志物陽性以及有單倍體細(xì)胞形成。2012年,Hayashi等[30]用小鼠成纖維細(xì)胞構(gòu)建iPSCs,用Pou5f1及EGF誘導(dǎo)成類原始生殖細(xì)胞(PGC-like cells,PGCLCs),然后將其與內(nèi)源性的PGCs形成的“再建卵巢”共培養(yǎng),所得細(xì)胞表現(xiàn)出有減數(shù)分裂潛能,如果將所得的PGCLCs移植入鼠的卵泡囊中,可以獲得生發(fā)泡期卵母細(xì)胞,并且經(jīng)過體外成熟以及體外受精技術(shù)可以得到2PN的胚胎。2012年Medrano等[15]采用過表達(dá)Vasa/Dazl,可以促進(jìn)人iPSCs向PGCs的分化以及成熟,可以促進(jìn)其下一步的減數(shù)分裂,并且可以觀察到有卵泡樣結(jié)構(gòu)細(xì)胞形成。次年Niu等[31]先將iPSCs培養(yǎng)為EBs,然后添加RA、豬卵泡液培養(yǎng)得到類卵母細(xì)胞。2014年Medrano等[32]將人iPSCs用含有豬皮凝膠的培養(yǎng)基進(jìn)行誘導(dǎo),可檢測Vasa、SCP3等多種生殖細(xì)胞標(biāo)記物呈表達(dá),并可在鏡下觀察到類卵母細(xì)胞樣結(jié)構(gòu)。2015年,Anchan等[33]通過檢測人卵巢性腺組織來源的iPSCs,發(fā)現(xiàn)其表達(dá)的卵巢標(biāo)記物(AMHR、FSHR、P450等)和早期配子標(biāo)記物(Myh、Dazl、Gdf9等)較其他細(xì)胞系來源的iPSCs多,該實(shí)驗(yàn)表明用目標(biāo)組織來源的iPSCs進(jìn)行目標(biāo)組織的誘導(dǎo)會更有優(yōu)勢。同年Leng等[34]將卵巢早衰患者皮膚成纖維細(xì)胞來源的 iPSCs在添加BMP4和Wnt3a誘導(dǎo)其向PGCs分化,得到PGCs,但在該體系下不能誘導(dǎo)進(jìn)行減數(shù)分裂。2016年,文艷飛等[35]用卵巢早衰患者外周單核細(xì)胞來源構(gòu)建的iPSCs在體外用TGF-β以及BMP4進(jìn)行誘導(dǎo)分化,檢測到c-Kit、Stella、Vasa等表達(dá)上調(diào),表明卵巢早衰患者單核細(xì)胞iPSCs能向PGCs分化。

從iPSCs出現(xiàn)以來,科學(xué)家們不斷嘗試將iPSCs往生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化方向努力,大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示iPSCs具有向雌性生殖細(xì)胞分化的潛能。不過,尚未有實(shí)驗(yàn)報(bào)道iPSCs在完全體外分化所得的卵母細(xì)胞/類卵母細(xì)胞樣細(xì)胞具有排卵以及受精能力。并且,iPSCs往PGCs分化的方案如添加的細(xì)胞因子種類、劑量、時(shí)間等均未有同一的共識。2016年體外將ESCs誘導(dǎo)獲得功能性精子給研究者們將iPSCs往雌性生殖細(xì)胞誘導(dǎo)信心,繼續(xù)完善體外卵母細(xì)胞生長發(fā)育的內(nèi)環(huán)境模擬或許是一個(gè)可行的研究方向??偠灾?,如何提高分化效率、促進(jìn)PGCs的成熟以及獲得功能性卵母細(xì)胞仍需人們不斷的實(shí)驗(yàn)。

三、ASCs向雌性生殖細(xì)胞的分化

ASCs是存在于已分化的組織和器官中,具有和ESCs一樣能夠自我更新能力,并能分化成本組織來源的未分化細(xì)胞。ASCs在體內(nèi)多數(shù)處于休眠狀態(tài)并且能夠維持其多能性,在一定條件下其能夠自我更新且能分化為該組織的細(xì)胞類型,同時(shí)實(shí)驗(yàn)表明,ASCs能表現(xiàn)出多向分化潛能,包括分化為成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等[36]。ASCs具有取材方便,臨床應(yīng)用無免疫排斥及倫理顧慮等優(yōu)勢,因此,ASCs也是雌性生殖細(xì)胞體外誘導(dǎo)的理想來源之一[37]。

(一)雌性生殖干細(xì)胞(female germline stem cells,F(xiàn)GSCs)

一直以來,都認(rèn)為雌性哺乳動物生后具有的卵母細(xì)胞數(shù)量是固定的,并且隨著年齡增加而不斷減少。不過,2004年Johnson等[38]在鼠卵巢皮質(zhì)發(fā)現(xiàn)除卵母細(xì)胞之外,存在BrdU+和Vasa+的細(xì)胞,首次提出卵巢上皮存在干細(xì)胞的觀點(diǎn)。2009年,我國科學(xué)家Zou等[39]從鼠卵巢中分離出表達(dá)PGCs特異標(biāo)志分子但不表達(dá)減數(shù)分裂標(biāo)志基因和卵母細(xì)胞表達(dá)基因的類PGCs細(xì)胞,并將其移植入生殖缺陷模型小鼠體內(nèi),成功獲得了后代。2012年White等[40]重復(fù)Zou等在小鼠上的實(shí)驗(yàn),他們用類似的方法從成年女性的卵巢皮層中也成功分離了FGSCs,體外培養(yǎng)后能形成卵細(xì)胞樣細(xì)胞,植入免疫缺陷鼠內(nèi)能產(chǎn)生卵母細(xì)胞。次年,Viran等[41]用SSEA-4蛋白篩選,從人卵巢分離出FGSCs,檢測其能表達(dá)Vasa、DPPA以及PRDM1等早期生殖細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)記基因,但不表達(dá)減數(shù)分裂相關(guān)基因。研究者們發(fā)現(xiàn)卵巢上皮存在的干細(xì)胞,又稱微小胚胎樣細(xì)胞,可以在體外不添加任何細(xì)胞因子的條件下自行分化為卵母樣細(xì)胞,但是其分化增殖能力有限[42]。近年來科學(xué)家們對從FGSCs的體外培養(yǎng)以及體外成熟的研究進(jìn)展火熱,不過仍然沒有一個(gè)很好的培養(yǎng)體系在體外將FGSCs誘導(dǎo)為成熟且有功能的卵母細(xì)胞[43]。隨著研究的深入,F(xiàn)GSCs將為重建女性生育能力提供一個(gè)新的策略和研究方向。

(二)其他ASCs

對于卵巢缺失所致不孕的人群,來自其他組織的ASCs也可以成為其配子的潛在來源。2005年,Johnson等[44]報(bào)道骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)有可能誘導(dǎo)為雌性生殖細(xì)胞,后續(xù)的研究顯示,不同性別來源的BMSCs分化過程有所不同,雌性BMSCs更容易分化為雌性PGCs,而在BMSCs往生殖細(xì)胞誘導(dǎo)的研究中,BMSCs向雄性PGCs的研究更為深入,往雌性PGCs分化的研究則需要研究者日后更多的努力[45-46]。2006年加拿大科學(xué)家Dyce等[47]用豬皮膚干細(xì)胞添加豬卵泡液、FSH以及LH的方法進(jìn)行誘導(dǎo),獲得了卵母樣細(xì)胞,并檢測到雌孕激素分泌,但是該卵母樣細(xì)胞仍不具生理功能。2007年Danner等[48]將胰臟干細(xì)胞體外培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)能誘導(dǎo)得到具有立體結(jié)構(gòu)的類卵母樣細(xì)胞,并能表達(dá)Vasa、GDF9、SSEA1、SCP3等生殖細(xì)胞特異基因及減數(shù)分裂基因。2014年我國Yu等[49]將人羊水干細(xì)胞用含豬卵泡液的培養(yǎng)體系在體外誘導(dǎo)得到的PGCs表達(dá)Vasa、BMP15等,并且該P(yáng)GCs可觀察到原始卵泡、次級卵泡及卵丘卵母細(xì)胞樣復(fù)合體形成,同時(shí)可以發(fā)生減數(shù)分裂形成單倍體細(xì)胞。

雖然關(guān)于ASCs往雌性生殖細(xì)胞分化的研究在世界范圍內(nèi)如火如荼地進(jìn)行,不過,現(xiàn)在仍未有由ASCs誘導(dǎo)得到的卵母細(xì)胞/類卵母樣細(xì)胞具有排卵、受精及產(chǎn)生后代等能力的報(bào)道。ASCs可塑性并不比ESCs、iPSCs差,在ESCs以及iPSCs的研究中的方案可以在ASCs上探索,橫向的研究有利于各種干細(xì)胞誘導(dǎo)方案的改善,如可以對ASCs進(jìn)行生殖細(xì)胞基因的過表達(dá)等方式誘導(dǎo)。因此,需要更多后續(xù)研究去探索ASCs的分化機(jī)制及生物學(xué)特性,完善其體外培養(yǎng)、誘導(dǎo)的方法和條件,以便日后更好地為配子缺乏的女性不孕癥患者服務(wù)。

四、展望

綜上所述,近10余年來研究者們對干細(xì)胞向雌性生殖細(xì)胞分化的研究不斷深入,從不同的干細(xì)胞來源(ESCs、iPSCs、ASCs),不同的體外培養(yǎng)體系、誘導(dǎo)方法都進(jìn)行了大量的探索。但是,不管哪種類型的干細(xì)胞,目前仍然無法在純粹體外的培養(yǎng)條件下獲得具有功能的、進(jìn)入減數(shù)分裂的單倍體卵母細(xì)胞,與此同時(shí),干細(xì)胞往PGCs誘導(dǎo)的效率非常低。研究者們實(shí)現(xiàn)了鼠ESCs與鼠iPSCs誘導(dǎo)所得PGCs通過植入鼠體內(nèi)后獲得了卵母細(xì)胞,并孕育了后代,但是鼠PGCs與人PGCs的誘導(dǎo)不能完全等同,如要將該方法復(fù)制在人類身上,仍需要后續(xù)更多研究支持。2016年研究者們在純體外條件下獲得功能性精子并孕育出健康有生育力后代小鼠,為誘導(dǎo)雌性生殖細(xì)胞的研究提供了借鑒。由于ESCs的獲取需要從母體內(nèi)獲得卵細(xì)胞,在治療雌性配子缺乏不孕患者時(shí)顯得有點(diǎn)不切實(shí)際。不過,ESCs往卵細(xì)胞誘導(dǎo)的研究可以為iPSCs與ASCs提供參考及借鑒。因此,iPSCs與ASCs是更加理想的卵母細(xì)胞來源。如何提高干細(xì)胞向PGCs誘導(dǎo)效率、PGCs減數(shù)分裂的調(diào)節(jié)以及如何使誘導(dǎo)所得的類卵母細(xì)胞具有功能等需要進(jìn)一步的研究努力。

1 Desai N, Rambhia P, Gishto A. Human embryonic stem cell cultivation:historical perspective and evolution of xeno-free culture systems[J]. Reprod Biol Endocrinol, 2015, 13(1):1-15.

2 Tachibana M, Amato P, Sparman M, et al. Human embryonic stem cells derived by somatic cell nuclear transfer[J]. Cell, 2013,153(6):1228-1238.

3 Caulfi eld T, Kamenova K, Ogbogu U, et al. Research ethics and stem cells: Is it time to re-think current approaches to oversight?[J]. EMBO Rep, 2015, 16(1):2-6.

4 歐陽琦, 林戈, 周曉櫻, 等. 人孤雌胚胎干細(xì)胞與正常胚胎干細(xì)胞分化能力的比較[J]. 解剖學(xué)報(bào), 2010, 41(6):785-789.

5 單智焱, 武玢, 張玥, 等. 孤雌胚胎干細(xì)胞來源的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的建立及對印記基因表達(dá)的影響[J]. 解剖學(xué)報(bào), 2015, 46(4):553-557.

6 Espejel S, Eckardt S, Harbell J, et al. Brief report: Parthenogenetic embryonic stem cells are an effective cell source for therapeutic liver repopulation[J]. Stem Cells, 2014, 32(7):1983-1988.

7 Imamura M, Hikabe O, Lin ZY, et al. Generation of germ cells in vitro in the era of induced pluripotent stem cells[J]. Mol Reprod Dev, 2014,81(1):2-19.

8 Hübner K, Fuhrmann G, Christenson LK, et al. Derivation of oocytes from mouse embryonic stem cells[J]. Science, 2003,300(5623):1251-1256.

9 Clark AT, Bodnar MS, Fox M, et al. Spontaneous differentiation of germ cells from human embryonic stem cells in vitro[J]. Hum Mol Genet, 2004, 13(7):727-739.

10 Lacham-Kaplan O, Chy H, Trounson A. Testicular cell conditioned medium supports differentiation of embryonic stem cells into ovarian structures containing oocytes[J]. Stem Cells, 2006, 24(2):266-273.

11 Qing T, Shi Y, Qin H, et al. Induction of oocyte-like cells from mouse embryonic stem cells by co-culture with ovarian granulosa cells[J]. Differentiation, 2007, 75(10):902-911.

12 Yu Z, Ji P, Cao J, et al. Dazl promotes germ cell differentiation from embryonic stem cells[J]. J Mol Cell Biol, 2009, 1(2):93-103.

13 Kee K, Angeles VT, Flores M, et al. Human DAZL, DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation[J]. Nature, 2009, 462(7270):222-225.

14 Nicholas CR, Haston KM, Grewall AK, et al. Transplantation directs oocyte maturation from embryonic stem cells and provides a therapeutic strategy for female infertility[J]. Hum Mol Genet, 2009,18(22):4376-4389.

15 Medrano JV, Ramathal C, Nguyen HN, et al. Divergent RNA-binding proteins, DAZL and VASA, induce meiotic progression in human germ cells derived in vitro[J]. Stem Cells, 2012, 30(3):441-451.

16 Wongtrakoongate P, Jones M, Gokhale PJ, et al. STELLA facilitates differentiation of germ cell and endodermal lineages of human embryonic stem cells[J]. PLoS One, 2013, 8(2):858-860.

17 Hayashi K, Saitou M. Generation of eggs from mouse embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells[J]. Nat Protoc, 2013,8(8):1513-1524.

18 Wan Q, Lu H, Wu LT, et al. Retinoic acid can induce mouse embryonic stem cell R1/E to differentiate toward female germ cells while oleanolic acid can induce R1/E to differentiate toward both types of germ cells[J]. Cell Biol Int, 2014, 38(12):1423-1429.

19 Chen HF, Jan PS, Kuo HC, et al. Granulosa cells and retinoic acid cotreatment enrich potential germ cells from manually selected Oct4-EGFP expressing human embryonic stem cells[J]. Reprod Biomed Online, 2014, 29(3):319-332.

20 Zhou Q, Wang M, Yuan Y, et al. Complete meiosis from embryonic stem Cell-Derived germ cells in vitro[J]. Cell Stem Cell, 2016,18(3):330-340.

21 Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors[J]. Cell, 2006, 126(4):663-676.

22 Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors[J]. Cell, 2007,131(5):861-872.

23 Zhao XY, Li W, Lv Z, et al. iPS cells produce viable mice through tetraploid complementation[J]. Nature, 2009, 461(7260):86-90.

24 Mouka A, Tachdjian G, Dupont J, et al. In vitro gamete differentiation from pluripotent stem cells as a promising therapy for infertility[J]. Stem Cells Dev, 2016, 25(7):509-521.

25 Park TS, Galic Z, Conway AE, et al. Derivation of primordial germ cells from human embryonic and induced pluripotent stem cells is signifi cantly improved by coculture with human fetal gonadal cells[J]. Stem Cells, 2009, 27(4):783-795.

26 Kim JB, Sebastiano V, Wu G, et al. Oct4-induced pluripotency in adult neural stem cells[J]. Cell, 2009, 136(3):411-419.

27 Imamura M, Aoi T, Tokumasu A, et al. Induction of primordial germ cells from mouse induced pluripotent stem cells derived from adult hepatocytes[J]. Mol Reprod Dev, 2010, 77(9):802-811.

28 Panula S, Medrano JV, Kee K, et al. Human germ cell differentiation from fetal- and adult-derived induced pluripotent stem cells[J]. Hum Mol Genet, 2011, 20(4):752-762.

29 Eguizabal C, Montserrat N, Vassena R, et al. Complete meiosis from human induced pluripotent stem cells[J]. Stem Cells, 2011,29(8):1186-1195.

30 Hayashi K, Ogushi S, Kurimoto K, et al. Offspring from oocytes derived from in vitro primordial germ cell-like cells in mice[J]. Science, 2012, 338(619):971-975.

31 Niu Z, Hu Y, Chu Z, et al. Germ-like cell differentiation from induced pluripotent stem cells (iPSCs)[J]. Cell Biochem Funct, 2013,31(1):12-19.

32 Medrano JV, Simon C, Pera RR. Human germ cell differentiation from pluripotent embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells[M]. Hum Fertil, 2014:563-578.

33 Anchan R, Gerami-Naini B, Lindsey JS, et al. Effi cient differentiation of steroidogenic and germ-like cells from epigenetically-related iPSCs derived from ovarian granulosa cells[J]. PLoS One, 2015, 10(3):e0119275.

34 Leng L, Tan Y, Gong F, et al. Differentiation of primordial germ cells from induced pluripotent stem cells of primary ovarian insuffi ciency[J]. Hum Reprod, 2015, 30(3):737-748.

35 文艷飛, 蔡柳洪, 何文, 等. 卵巢早衰患者來源的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的建系、鑒定及誘導(dǎo)分化[J]. 中國病理生理雜志, 2016, 32(1):140-145.

36 D'amour KA, Bang AG, Eliazer S, et al. Production of pancreatic hormone-expressing endocrine cells from human embryonic stem cells[J]. Nat Biotechnol, 2006, 24(11):1392-1401.

37 王茜, 李玉艷(綜述), 梁志清(審校). 干細(xì)胞向雌性生殖細(xì)胞分化的研究進(jìn)展[J]. 重慶醫(yī)學(xué), 2015 (16):2274-2276.

38 Johnson J, Canning J, Kaneko T, et al. Germline stem cells and follicular renewal in the postnatal mammalian ovary[J]. Nature, 2004,428(6979):145-150.

39 Zou K, Yuan Z, Yang Z, et al. Production of offspring from a germline stem cell line derived from neonatal ovaries[J]. Nat Cell Biol, 2009,11(5):631-636.

40 White YA, Woods DC, Takai Y, et al. Oocyte formation by mitotically active germ cells purifi ed from ovaries of reproductive-age women[J]. Nat Med, 2012, 18(3):413-U176.

41 Virant-Klun I, Skutella T, Hren M, et al. Isolation of small SSEA-4-positive putative stem cells from the ovarian surface epithelium of adult human ovaries by two different methods[J]. Biomed Res Int,2013:690415.

42 Bhartiya D, Hinduja I, Patel H, et al. Making gametes from pluripotent stem cells--a promising role for very small embryonic-like stem cells[J]. Reprod Biol Endocrinol, 2014, 12:114.

43 Telfer EE, Zelinski MB. Ovarian follicle culture: advances and challenges for human and nonhuman primates[J]. Fertil Steril, 2013,99(6):1523-1533.

44 Johnson J, Bagley J, Skaznik-Wikiel M, et al. Oocyte Generation in adult mammalian ovaries by putative germ cells in bone marrow and peripheral blood[J]. Cell, 2005, 122(2):303-315.

45 Ghasemzadeh-Hasankolaei M, Eslaminejad MB, Batavani R, et al. Male and female rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells are different in terms of the expression of germ cell specifi c genes[J]. Anat Sci Int, 2015, 90(3):187-196.

46 Kashani IR, Zarnani AH, Soleimani M, et al. Retinoic acid induces mouse bone marrow-derived CD15+, Oct4+and CXCR4+stem cells into male germ-like cells in a two-dimensional cell culture system[J]. Cell Biol Int, 2014, 38(6):782-789.

47 Dyce PW, Shen W, Huynh E, et al. Analysis of oocyte-like cells differentiated from porcine fetal skin-derived stem cells[J]. Stem Cells Dev, 2011, 20(5):809-819.

48 Danner S, Kajahn J, Geismann C, et al. Derivation of oocyte-like cells from a clonal pancreatic stem cell line[J]. Mol Hum Reprod, 2007,13(1):11-20.

49 Yu XL, Wang N, Qiang R, et al. Human amniotic fluid stem cells possess the potential to differentiate into primordial follicle oocytes in vitro1[J]. Biol Reprod, 2014, 90(4):73-73.

(本文編輯:蔡曉珍)

何文, 蔡柳洪, 文艷飛. 干細(xì)胞體外定向分化為雌性生殖細(xì)胞的研究進(jìn)展[J/CD]. 中華細(xì)胞與干細(xì)胞雜志:電子版, 2016,6(4):243-247.

Research progress of in vitro female germ cells differentiation from pluripotent stem cells

He Wen, Cai Liuhong, Wen Yanfei.

Center for Reproductive Medicine, the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Guangzhou 510630, China

Cai Liuhong, Email: cailh@mail.sysu.edu.cn

Nowadays, more and more people suffer from ovum-shortage-induced infertility,but at present there are no effective approaches for treatment. The highly undiff erentiated stem cells,which develop into female germ cells in vitro, hold promising prospects for these infertile patients. The incessant development of the stem cells researches has led to an increasing number of researches in female germ cells derived from different sources of stem cells. Recent findings suggest that oocytelike cells can be generated in vitro. However, its differentiation mechanisms and biological functions still remain unknown and further studies are needed. Now this paper reviews the improvement and innovation of in vitro female germ cells differentiation from pluripotent stem cells,hoping to provide some insights for researches in the future.

Embryonic structures; Multipotent stem cells; Adult stem cells;Germ cells

10.3877/cma.j.issn.2095-1221.2016.04.009

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B021800091)

蔡柳洪,Email:cailh@mail.sysu.edu.cn

(2016-05-26)

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