《端粒再生與卵巢功能重建》是依託南開大學，由劉林擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：端粒再生與卵巢功能重建
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉林
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
端粒由DNA重複序列（TTAGGG）n及相關蛋白組成,位於染色體末端維持染色體穩定性。端粒隨著細胞增殖、分化或年齡增長而縮短。端粒縮短及其功能紊亂會影響生殖細胞、顆粒細胞及微環境，可導致卵巢衰老及不孕不育。在本項目申請中，我們期望驗證這樣一個假設：通過多能幹細胞技術可以使卵子及顆粒細胞的端粒得到再生，從而有效用於卵巢功能重建。並進一步探究端粒變短影響生殖細胞及前體顆粒細胞分化、引起卵巢早衰及不育的分子機制。我們以小鼠作為實驗模型，提出了三個主要研究內容：（1）卵子端粒再生用於卵巢功能重建；（2）顆粒細胞端粒再生用於卵巢功能重建；（3）通過修復端粒酶基因使端粒和卵巢功能恢復。最終，我們期望通過重建卵巢功能，恢復自然衰老小鼠、化療小鼠及端粒酶敲除小鼠的生殖和內分泌功能。本項目在小鼠模型研究中獲得成果，期望會對人類卵巢功能重建及卵巢衰老機制提供新的認識和有重要意義的前期基礎。
結題摘要
端粒縮短及其功能紊亂會影響生殖細胞、顆粒細胞及微環境，可導致卵巢衰老及不孕不育。本項目旨在研究通過多能幹細胞技術是否可以使卵子及顆粒細胞的端粒得到再生，從而有效用於卵巢功能重建。並進一步探究端粒變短影響生殖細胞及前體顆粒細胞分化、引起卵巢早衰及不育的分子機制。圍繞研究計畫，我們主要得到以下結果:（1）卵子端粒再生用於卵巢功能重建方面：通過孤雌激活，我們從卵子中成功獲得pESCs，並進一步將pESCs分化形成PGCLCs和具有正常功能的卵子，在此過程中發現pESCs能夠維持較完整的母源基因組印記和兩條完全激活的X染色體。此外，我們確定了前體顆粒細胞發育過程中基因的表達模式，並確定了E12.5天性腺體細胞的構成和基因表達圖譜。進一步，利用篩選的小分子可以將ESCs分化為pre-GCLCs，並證明其能支持PGCs進入減數分裂。（2）顆粒細胞端粒再生用於卵巢功能重建方面：首先我們利用MEF探索了化學重編程的方法。進一步，通過最佳化的化學重編程方法，能夠將成體顆粒細胞重編程為gPSCs，並證明gPSCs具有與ESCs相似的基因組穩定性並能夠完成端粒再生。之後，我們可以將gPSCs分化形成PGCLCs和卵子，並證明gPSCs獲得的卵子具有穩定的基因組和正常的功能。（3）通過修復端粒酶基因或重聚卵巢的技術手段恢復卵巢功能恢複方面：闡明了端粒縮短影響PGCs特化和減數分裂起始受阻的機制，進一步，通過在Terc-/- ESCs中導入端粒酶基因Terc，能夠恢復端粒長度和正常的基因表達模式，並能夠恢復PGCs特化和減數分裂起始的能力。（4）證明mTOR抑制劑能夠成功維持重建卵巢中長時間的卵泡發育；並通過腎包囊移植技術重建卵巢，恢復自然衰老小鼠及端粒酶敲除小鼠中的卵泡發育和卵巢內分泌功能。此外，通過轉錄組和功能比較，確定卵巢生殖幹細胞僅存在於胚胎期，而不存在於成體卵巢中。 本項目通過多種手段成功完成小鼠卵巢功能重建，並在一定程度上恢復了小鼠的生殖能力，為人類卵巢功能重建及女性生殖健康提供新的理論依據及技術手段。
