精子干细胞如何维持它们的数量

精子的稳定生产依赖于睾丸的精子干细胞数量保持不变。教授和研究人员包括助理教授Yu Kitadate Shosei吉田(发展国家基础生物学研究所的生物学家在日本国立自然科学)和本杰明·西蒙斯教授(在英国剑桥大学的理论物理学家)揭示了一种新的干细胞人口控制的机制。他们的研究结果表明,恒定的小鼠睾丸精子干细胞数量实现通过自组织过程中积极迁移和争夺有限的供应self-renewal-promoting纤维母细胞生长因子(fgf)。这个研究发表在细胞干细胞在11月20日,2018年。

确保分化细胞的损失之间的平衡和替换的长寿的多细胞生物中,至关重要的是保持组织干细胞的数量不变。未能保持干细胞的数量被认为是衰老和疾病的进展。的睾丸和卵巢组织像果蝇果蝇和哺乳动物的肠道,干细胞是集中在专门的家园self-renewal-promoting因素在哪里这个干细胞利基。在这些组织中,干细胞的数量仅仅通过细分市场的容量控制。然而,精子的干细胞并不是集中在小鼠睾丸,但高度运动型和分散在基底膜。然而,他们的密度仍然出奇一致,从而提高他们的人数是如何监管的问题。

在这项研究中,研究人员发现,淋巴内皮细胞(LE)的一个子集产生fgf(特别是Fgf5 8和4),促进干细胞自我更新。

Kitadate助理教授说,“淋巴内皮细胞在睾丸描述通过使用电子显微镜在1970年代,却很少关注他们很长一段时间。中风的好运,我们筛选了这些细胞又扔光隐藏角色。”

定量分析的老鼠与增加或减少FGF生产了一种简单的机制:迁徙干细胞吸收,FGF消费。干细胞,消耗更多的fgf可能重复,而那些消耗更少倾向于区分。在这个框架下,干细胞有效地互相竞争对FGF的供应有限,导致干细胞数量自动调整到一个特定的价值,取决于FGF供应的速度。发现干细胞的小说,极其简单的机制数量控制基于“自我更新竞争促进因素(或有丝分裂原)”进步的理解干细胞在组织的规定没有规范,结构上可定义干细胞niche-a微环境,有时被称为一个开放的利基。

西蒙斯教授说,“作为一个将军和健壮的干细胞密度控制机制,这些发现可能有重要影响的规定在其他组织类型干细胞密度。”

吉田教授说,“精子的干细胞细胞迁移在睾丸摄入fgf,就像牛移动它们生活在草地上吃草。有趣的是,的动力干细胞可以用数学描述相似的生态系统-一个水果亲爱的跨学科研究团队!”