《Dazl相關蛋白Dazl-A1調控精原細胞分化的機制研究》是依託上海交通大學，由馮立新擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Dazl相關蛋白Dazl-A1調控精原細胞分化的機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮立新
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
精原細胞分化成精子是個的連續的多步驟細胞分化和特化過程，包括精原細胞的分化、減數分裂以及單倍體細胞特化成有頭和尾巴的成熟精子。目前研究已發現多於200個基因突變與生精缺陷有關。為了發現生殖細胞形成和分化成熟的主軸調控通路，我們研究組建立了體外培養體系來發現控制生精的關鍵基因。最近， 我們研究組在國際上首次報導用Dazl基因從胚胎幹細胞成功地誘導出可遊動的精子，證明Dazl是生精過程的關鍵調控因子。在此研究的基礎上，我們找到了Dazl調控的下游基因，我們稱其為Dazl-A1。初步的研究顯示Dazl-A1是個轉錄因子，可在體外誘導幹細胞形成單倍體細胞。本研究課題將以Dazl-A1為研究切入點，對精原細胞分化、減數分裂調控網路形成進行詳細的研究，為認識精子的發生和分化的分子機制提供新的理論基礎，為治療男性不育提供理想的靶點。
結題摘要
精原細胞分化成精子是個連續的多步驟細胞分化和特化過程，包括精原細胞的分化、減數分裂以及單倍體細胞特化成成熟精子。目前研究已發現多於200個基因突變與生精缺陷有關。為了發現生殖細胞形成和分化成熟的主軸調控通路，我們建立了體外培養體系來發現控制生精的關鍵基因。我們在國際上首次報導用Dazl基因從胚胎幹細胞成功地誘導出可遊動的精子，證明Dazl是生精過程的關鍵調控因子。在此研究的基礎上，我們找到了Dazl調控的下游基因，我們稱其為Dazl-A1。研究顯示Dazl-A1是個轉錄因子，可在體外誘導幹細胞形成單倍體細胞。同時，由於在正常的生理狀態下很難理解精子發生的複雜動態調控過程，我們建立了2個精原幹細胞中Pten敲除小鼠模型，作為研究精原幹細胞複雜調控機制的平台。採用Cre/Loxp系統建立Pten在精原幹細胞中條件性敲除的小鼠模型，以同窩正常雄鼠作為對照，通過解剖、HE染色等方法對小鼠的表型進行觀察，並通過免疫螢光檢測精原幹細胞標記分子Plzf的表達並對免疫螢光染色中的陽性細胞進行統計。與對照組相比，Thy1-Pten敲除鼠在出生後出現發育遲緩現象，13d左右個體死亡，睪丸大小未受影響，但細胞計數發現Pten敲除後Plzf陽性細胞數目和對照組相比明顯減少（P＜0.01）。在Stra8-Pten KO小鼠中，伴隨著Gfrα1陽性和Plzf陽性細胞群的減少，Plzf陰性Utf1陽性細胞群增加，大量的精原幹細胞進入分化狀態，此過程中Plzf對Utf1表達的抑制作用是調控精原幹細胞是否走向分化的關鍵。綜上結果Pten可以通過Pten/Plzf/Utf1途徑調控精原幹細胞亞群的平衡。這為進一步探討精原幹細胞複雜的調控網路提供了一定的實驗依據和思路。此外，我們還意外發現了一個高度保守的轉錄因子Islet1表達於精母細胞中，RT-PCR的結果顯示Islet1在小鼠睪丸發育整個階段都有轉錄活性；Q-PCR結果說明隨著睪丸發育Islet1的相對表達量逐漸上升；免疫螢光的結果顯示Islet1主要表達在生殖細胞中；表面鋪展實驗證明了在生殖細胞的細胞核中Islet1定位在XY body上。這是首次發現在出生後小鼠睪丸的生殖細胞中存在Islet1表達，並且在減數分裂粗線期細胞的細胞核中定位於XY body上，證明Islet1參與了生殖細胞的減數分裂過程，為生殖細胞分化調控的研究提供了新的方向。
