精子干細(xì)胞如何維持它們的數(shù)量

精子的穩(wěn)定生產(chǎn)依賴(lài)于睪丸的精子干細(xì)胞數(shù)量保持不變。教授和研究人員包括助理教授Yu Kitadate Shosei吉田(發(fā)展國(guó)家基礎(chǔ)生物學(xué)研究所的生物學(xué)家在日本國(guó)立自然科學(xué))和本杰明·西蒙斯教授(在英國(guó)劍橋大學(xué)的理論物理學(xué)家)揭示了一種新的干細(xì)胞人口控制的機(jī)制。他們的研究結(jié)果表明,恒定的小鼠睪丸精子干細(xì)胞數(shù)量實(shí)現(xiàn)通過(guò)自組織過(guò)程中積極遷移和爭(zhēng)奪有限的供應(yīng)self-renewal-promoting纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fgf)。這個(gè)研究發(fā)表在細(xì)胞干細(xì)胞在11月20日,2018年。

確保分化細(xì)胞的損失之間的平衡和替換的長(zhǎng)壽的多細(xì)胞生物中,至關(guān)重要的是保持組織干細(xì)胞的數(shù)量不變。未能保持干細(xì)胞的數(shù)量被認(rèn)為是衰老和疾病的進(jìn)展。的睪丸和卵巢組織像果蠅果蠅和哺乳動(dòng)物的腸道,干細(xì)胞是集中在專(zhuān)門(mén)的家園self-renewal-promoting因素在哪里這個(gè)干細(xì)胞利基。在這些組織中,干細(xì)胞的數(shù)量?jī)H僅通過(guò)細(xì)分市場(chǎng)的容量控制。然而,精子的干細(xì)胞并不是集中在小鼠睪丸,但高度運(yùn)動(dòng)型和分散在基底膜。然而,他們的密度仍然出奇一致,從而提高他們的人數(shù)是如何監(jiān)管的問(wèn)題。

在這項(xiàng)研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),淋巴內(nèi)皮細(xì)胞(LE)的一個(gè)子集產(chǎn)生fgf(特別是Fgf5 8和4),促進(jìn)干細(xì)胞自我更新。

Kitadate助理教授說(shuō),“淋巴內(nèi)皮細(xì)胞在睪丸描述通過(guò)使用電子顯微鏡在1970年代,卻很少關(guān)注他們很長(zhǎng)一段時(shí)間。中風(fēng)的好運(yùn),我們篩選了這些細(xì)胞又扔光隱藏角色。”

定量分析的老鼠與增加或減少FGF生產(chǎn)了一種簡(jiǎn)單的機(jī)制:遷徙干細(xì)胞吸收,FGF消費(fèi)。干細(xì)胞,消耗更多的fgf可能重復(fù),而那些消耗更少傾向于區(qū)分。在這個(gè)框架下,干細(xì)胞有效地互相競(jìng)爭(zhēng)對(duì)FGF的供應(yīng)有限,導(dǎo)致干細(xì)胞數(shù)量自動(dòng)調(diào)整到一個(gè)特定的價(jià)值,取決于FGF供應(yīng)的速度。發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞的小說(shuō),極其簡(jiǎn)單的機(jī)制數(shù)量控制基于“自我更新競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)因素(或有絲分裂原)”進(jìn)步的理解干細(xì)胞在組織的規(guī)定沒(méi)有規(guī)范,結(jié)構(gòu)上可定義干細(xì)胞niche-a微環(huán)境,有時(shí)被稱(chēng)為一個(gè)開(kāi)放的利基。

西蒙斯教授說(shuō),“作為一個(gè)將軍和健壯的干細(xì)胞密度控制機(jī)制,這些發(fā)現(xiàn)可能有重要影響的規(guī)定在其他組織類(lèi)型干細(xì)胞密度。”

吉田教授說(shuō),“精子的干細(xì)胞細(xì)胞遷移在睪丸攝入fgf,就像牛移動(dòng)它們生活在草地上吃草。有趣的是,的動(dòng)力干細(xì)胞可以用數(shù)學(xué)描述相似的生態(tài)系統(tǒng)-一個(gè)水果親愛(ài)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)!”

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