马口鱼精原干细胞系的“吉尼斯”记录：如何实现长期培养并产生精子？
2024-10-20 10:00:03 发布
上海海洋大学李名友和桂朗团队在精原干细胞领域取得了令人瞩目的进展，他们成功实现了马口鱼精原干细胞系的长期体外培养，并诱导其生成精子。这一突破性成果不仅打破了以往最多一个月的培养限制，而且使细胞系存活时间达到了惊人的800天，堪称精原干细胞培养的“吉尼斯”记录。这项技术不仅为精原干细胞的深入研究奠定了基础，也为保护濒危鱼类和优化经济鱼类的育种提供了全新的策略。
马口鱼精原干细胞系的培养过程充满了神奇。从微小的细胞到能够自由摆动的精子，这一过程在实验室的培养基中得以完成，标志着全球首次在经济鱼类中实现精原干细胞的长期培养。此外，研究团队还发现，通过将马口鱼精原干细胞系与长江刀鲚性腺体细胞共培养，可以诱导其他鱼类精原干细胞系产生精子，进一步拓宽了该技术的应用范围。
实验中，马口鱼精原干细胞系在与精巢细胞共同培养后，能够进入减数分裂并产生单倍体产物。到了培养的第14天，研究人员观察到了表达红色荧光蛋白的未成熟精子细胞，而到了第16天，细胞分化为更成熟的精子，尾部开始轻微摆动。这一发现证实了在适当的诱导条件下，精原干细胞系能够成功进入精子发生阶段。
此外，实验人员还将马口鱼精原干细胞系移植到斑马鱼胚胎中，观察到它们能够分化形成不同胚层的细胞，并在斑马鱼性腺中定植产生精子。这不仅证明了体细胞在精子发生过程中的重要性，也为模拟体内微环境、诱导精原干细胞系体外分化提供了新的视角。
这项研究的成功，得益于国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项项目和自然基金面上项目的支持。未来，李名友、桂朗团队计划结合干细胞培养、基因编辑和细胞移植等技术，建立繁殖困难或濒危鱼类的生殖干细胞体系，以推动养殖鱼类优良种质的创制。