体细胞转分化为生殖细胞的研究

批准号:
31671544
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
赵小阳
依托单位:
学科分类:
C1202.干细胞应用
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
任少芳、吴汗、迟雅丽、张子立、张雨晴、熊小杰、叶志安
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中文摘要
全球约有15%的育龄夫妇面临生殖障碍问题。配子缺乏是导致不孕不育症发生的重要因素之一。利用干细胞技术产生功能配子是当前干细胞领域研究的热点课题。利用iPSC技术和生殖细胞分化技术获得功能配子已经取得成功,但通过转分化技术将体细胞转分化为生殖细胞目前仍未见报道。本项目拟通过阶段性的过表达多能性因子组合或采用小分子化合物处理使体细胞转变为中间状态细胞,进而过表达Blimp1、Prdm14和Tfap2c等重要调控因子,获得原始生殖细胞样细胞。将原始生殖细胞样细胞移植到睾丸组织或卵巢组织,最终获得具有功能的精子和卵母细胞;或通过体外分化使雄性原始生殖细胞样细胞完成减数分裂并获得精子细胞。与iPSC技术相比,体细胞转分化获得功能细胞所需时间更短,步骤更简略,还可以回避iPSC技术所带来的安全性问题,因而具有一定的优势。本研究的开展将给不孕不育症的治疗提供配子来源,同时促进对生殖细胞发生机制的了解。
英文摘要
Around 15% couples suffering from infertility, while one of the main factors is the lack of qualified gametes. The great promise of artificial gametes by stem cell technology resides in their future application on reproductive treatments for all these people wishing to have genetically related children. Although generation of gametes by iPSC and germ cell differentiation have been succeed, however, transdifferentiation of germ cells from somatic cells is difficult. Here we hypothesis that obtain intermediate cells by transient overexpression of the pluripotent factors in somatic cells or treated with small compounds, then overexpress Blimp1, Prdm14, Tfap2c and Nanog in the intermediate cells to obtain primordial germ cells like cells. We may obtain functional sperms or oocytes by transplanting these primordial germ cells like cells into the testes or ovaries. Compared to iPSC reprogramming, transdifferentiation of somatic cell into functional germ cells is faster, easier and has fewer chance of tumor formation. This project will contribute to the generation of artificial spermatids for the treatment of infertility, and improve the mechanism study of the primordial germ cell specification.
全球约有15%的育龄夫妇面临生殖障碍问题,配子缺乏是导致不孕不育症发生的重要因素之一。到目前为止通过转分化技术将体细胞转分化为生殖细胞仍为空白,因此本项目拟通过结合多能性因子或小分子化合物与生殖细胞重要的调控因子,获得原始生殖细胞样细胞,进一步从体内或体内分化的途径使其完成减数分裂以获得功能配子。. 本项目目前已成功构建原始生殖细胞特征基因(Blimp1,Prdm1,Tfap2c,称为BPT)的过表达载体,建立BVSC双报告系统的小鼠成纤维细胞系(MEF),利用小分子化合物诱导BVSC MEF为中间态细胞,随后在中间态细胞中过表达BPT,获得原始生殖细胞类细胞并进行了包括RNA水平的q-PCR检测以及蛋白水平的免疫荧光染色鉴定,发现这些通过转分化获得的细胞具有了部分原始生殖细胞的表达特征;. 由于目前所获得的原始生殖细胞类细胞仅在部分特征上与体内原始生殖细胞类似,而体内生殖细胞发育过程中涉及多种关键的遗传以及表观遗传调控事件,因此我们进一步对生殖细胞的体内发育过程进行了探究。同时也对原始生殖细胞及出生后雄性生殖细胞表达谱数据进行了分析,获得其细胞特化关键转录因子和表观调节因子列表,优化转基因过表达载体库。. 本项目初步获得了转分化途径产生的原始生殖细胞类细胞,为生殖细胞命运决定有关的机制研究提供了研究基础。体内生殖细胞发育过程的探究也为通过转分化的途径获得更接近体内特征的生殖细胞提供了研究思路和参照。目前本项目正在进行更加深入的研究,尝试优化原始生殖细胞转分化体系,期望能在未来的研究中取得新的突破性进展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Efficient generation of human primordial germ cell-like cells from pluripotent stem cells in a methylcellulose-based 3D system at large scale
在基于甲基纤维素的 3D 系统中大规模从多能干细胞高效生成人类原始生殖细胞样细胞
DOI:10.7717/peerj.6143
发表时间:2019-01
期刊:PeerJ
影响因子:2.7
作者:Wang Xiaoman;Liao Tingting;Wan Cong;Yang Xiaoyu;Zhao Jiexiang;Fu Rui;Yao Zhaokai;Huang Yaping;Shi Yujia;Chang Gang;Zheng Yi;Luo Fang;Liu Zhaoting;Wang Yu;Mao Xinliang;Zhao Xiao-Yang
通讯作者:Zhao Xiao-Yang
Mitochondrial complex I deficiency leads to the retardation of early embryonic development in Ndufs4 knockout mice.
线粒体复合物 I 缺陷导致 Ndufs4 敲除小鼠早期胚胎发育迟缓
DOI:10.7717/peerj.3339
发表时间:2017
期刊:PeerJ
影响因子:2.7
作者:Wang M;Huang YP;Wu H;Song K;Wan C;Chi AN;Xiao YM;Zhao XY
通讯作者:Zhao XY
The histone demethylase KDM2B regulates the specification of human primordial germ cell-like cells
组蛋白去甲基化酶 KDM2B 调节人类原始生殖细胞样细胞的规格
DOI:--
发表时间:2021
期刊:International Journal of Biological Sciences
影响因子:9.2
作者:Weiyan Yuan;Zhaokai Yao;Veeramohan Veerap;ian;Xinyan Yang;Xiaoman Wang;Dingyao Chen;Linzi Ma;Chaohui Li;Yi Zheng;Fang Luo;Xiao-yang Zhao
通讯作者:Xiao-yang Zhao
Novel insights into mammalian spermatogenesis: From mouse to human
对哺乳动物精子发生的新见解:从小鼠到人类
DOI:--
发表时间:2019
期刊:SCIENCE FOUNDATION IN CHINA
影响因子:--
作者:Wang Mei;Chang Gang;Zhao XiaoYang
通讯作者:Zhao XiaoYang
Single-Cell RNA Sequencing Analysis Reveals Sequential Cell Fate Transition during Human Spermatogenesis
单细胞 RNA 测序分析揭示人类精子发生过程中细胞命运的顺序转变
DOI:10.1016/j.stem.2018.08.007
发表时间:2018-10-04
期刊:CELL STEM CELL
影响因子:23.9
作者:Wang, Mei;Liu, Xixi;Qiao, Jie
通讯作者:Qiao, Jie
睾丸纤维化导致男性不育的机制研究
- 批准号:U22A20278
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:255.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:赵小阳
- 依托单位:
优化睾丸类器官培养系统并建立男性不育症药物筛选模型
- 批准号:82071711
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70万元
- 批准年份:2020
- 负责人:赵小阳
- 依托单位:
单倍体干细胞自我更新机制研究
- 批准号:31371506
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:赵小阳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
