2023年8月4日，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所宋偉團(tuán)隊(duì)和余佳團(tuán)隊(duì)合作在Science Advances《科學(xué)進(jìn)展》發(fā)表題為“Decoding the spermatogonial stem cell niche under physiological and recovery conditions in adult mice and humans（解碼成體人和小鼠生理和損傷修復(fù)狀態(tài)下的精原干細(xì)胞生態(tài)位）”的研究長(zhǎng)文。該研究全景式繪制了睪丸穩(wěn)態(tài)和再生反應(yīng)條件下生態(tài)位構(gòu)成的基礎(chǔ)及分子互作圖譜，并發(fā)現(xiàn)了關(guān)鍵調(diào)控因子驅(qū)動(dòng)精原干細(xì)胞的再生新途徑及調(diào)控機(jī)理。
長(zhǎng)期大量的抗腫瘤化療藥物對(duì)男性生育力造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，成為眾多抗癌成功后男性特別是青少年患者的主要困擾之一。該研究團(tuán)隊(duì)在eLife雜志發(fā)表文章“Identification of quiescent FOXC2+ spermatogonial stem cells in adult mammals（鑒定成體哺乳動(dòng)物 FOXC2+靜息期精原干細(xì)胞新群體）”，發(fā)現(xiàn)FOXC2+精原干細(xì)胞在化療藥物損傷后可觸發(fā)“靜息態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤凹せ顟B(tài)”以重建精子發(fā)生，提示精原干細(xì)胞是精子發(fā)生建立和維持的關(guān)鍵細(xì)胞群體，對(duì)于男性不育患者的再生療法表現(xiàn)出極大潛力。然而，精原干細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)平衡與再生能力往往依賴(lài)于睪丸生態(tài)位/精原干細(xì)胞的有序調(diào)控，目前針對(duì)睪丸生態(tài)位與精原干細(xì)胞的再生特征、功能形成及維持機(jī)制仍了解不夠。
該研究團(tuán)隊(duì)利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)比較了人/小鼠睪丸生態(tài)位細(xì)胞組成、功能及分子變化規(guī)律的異同，并建立再生修復(fù)模型，解析化療藥物損傷后生態(tài)位各細(xì)胞組分的動(dòng)態(tài)變化、功能形成和維持機(jī)制，共鑒定20個(gè)潛在功能型旁分泌因子，結(jié)合在體、離體研究模型發(fā)現(xiàn)旁分泌因子IGFBP7、TEK及CCL24可特異性維持精原干細(xì)胞干性及自我更新，而AGT、COL4A2和TGFBR3可促進(jìn)精原干細(xì)胞分化（見(jiàn)圖1）。以上研究揭示了化療藥物損傷后生態(tài)位各組分及精原干細(xì)胞新群體對(duì)精子發(fā)生障礙再生修復(fù)的調(diào)控作用及機(jī)制，有望為男性不育診斷標(biāo)記物及治療新策略提供資源和方案。
圖1. 精原干細(xì)胞/生態(tài)位構(gòu)筑及互作調(diào)控機(jī)理
該研究工作得到中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程（2021-1-I2M-019、2017-I2M-3-009）等項(xiàng)目資助。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所靳程博士后和王志鵬博士為該論文的共同第一作者，宋偉研究員、余佳研究員和李凱副研究員為該論文共同通訊作者。
文章鏈接
http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq3173
https://elifesciences.org/articles/85380
https://elifesciences.org/articles/90747
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