Введя химический коктейль в клетки гранулезы, исследователи в Китае заставили клетки трансформироваться в функциональные ооциты у мышей. После оплодотворения эти ооциты были в состоянии успешно вырастить здоровое потомство, не показывая никаких отличий от естественно выведенных мышей. Метод химического перепрограммирования был опубликован сегодня (24 декабря 2019 г.) в журнале Cell Reports .
Фолликулы яичника являются основной функциональной единицей яичника и состоят из ооцита, незрелого яйца, которое окружено клетками гранулезы. Исследования показали, что клетки гранулезы не только играют решающую роль в развитии фолликулов, но и обладают пластичностью, которая проявляет свойства, подобные стволовым клеткам.
«Дело в экстракорпоральном оплодотворении в том, что они используют ооцит только для процедуры», — говорит старший автор Лин Лю из Колледжа естественных наук при университете Нанкай. «После извлечения яйцеклетки клетки гранулезы в фолликуле отбрасываются. Это заставило нас задуматься, а что если мы сможем использовать эти гранулезные клетки? Поскольку каждое яйцо окружено тысячами клеток гранулезы, если мы сможем превратить их в плюрипотентные клетки и превратить эти клетки в ооциты, разве мы не убиваем двух зайцев одним выстрелом? »
Клетки гранулезы имеют тенденцию подвергаться клеточной гибели и дифференцировке после удаления из фолликулов. Лю и его команда, в том числе аспиранты Chenglei Tian и Haifeng Fu, разработали химический «коктейль» с ингибитором Рока и кротоновой кислотой для создания химически индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (CiPSCs) из клеток гранулезы. Исследовательская группа представила ингибитор Рока, чтобы предотвратить гибель клеток и способствовать пролиферации. В сочетании с другими важными мелкими химическими веществами кротоновая кислота облегчает индукцию гранулезных клеток в компетентные за зародышевые линии плюрипотентные стволовые клетки, которые проявляют плюрипотентность, сходную с эмбриональными стволовыми клетками.
«Это удивительный результат», — говорит Лю. «Компетенция индуцированной плюрипотентной зародышевой линии обычно ниже, чем у эмбриональных стволовых клеток. Компетенция зародышевой линии имеет решающее значение для передачи зародышевой линии генетической информации следующему поколению. Совместное использование ингибитора горных пород и кротоновой кислоты не только повышает эффективность, но и повышает качество ».
Еще один коктейль из ингибитора Рока и витамина С вводится в компетентные зародышевой линии плюрипотентные стволовые клетки, чтобы улучшить развитие фолликула и вызвать мейоз. Мейоз — это процесс превращения одной клетки в половые клетки, яйцеклетки. Зародышевые клетки и ооциты, омоложенные из клеток гранулезы, обладают высокой геномной стабильностью и успешно дают потомство, которое показывает нормальную фертильность.
«Мы можем последовательно управлять концентрацией и временем обработки этих небольших химических веществ», — говорит Лю. По сравнению с традиционными методами индукции стволовых клеток, такими как трансфекция, которая перепрограммирует клетки путем введения транскрипционных факторов в соматические клетки, химическая обработка обеспечивает более высокую управляемость. «Метод трансфекции может иметь более высокий риск генетической нестабильности».
«Впервые мы превратили клетки гранулезы в ооциты, это важная и интересная работа в области биологии развития и репродукции», — говорит он. «Но осуществление этого исследования на людях от мышей еще далеко. Я думаю, что у него больше шансов на сохранение фертильности и эндокринной функции, чем на лечение бесплодия ».
Ссылка: «Функциональные ооциты, полученные из гранулезных клеток» Ченглей Тянь, Линлин Лю, Сяоин Йе, Хайфэн Фу, Сяоянь Шэн, Линлин Ванг, Хуасонг Ван, Дай Хэн и Лин Лю, 24 декабря 2019 г., Cell Reports .
DOI: 10.1016 / j.celrep.2019.11.080
Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая и Китайской национальной программой исследований и разработок. Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.