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可别小觑糖酵解!干细胞修复或有大作用

首页 » 《转》译 2016-12-29 转化医学网 赞(2)
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导读
在成年男性体内,精原细胞会不断地进行分裂和分化,持续生成精子。对于精原细胞分裂分化机制的研究可以在一定程度上揭示男性生育能力随着年龄增长而逐渐降低的分子基础,在不同程度上对不孕症治疗技术的开发起到启发作用。

  在成年男性体内,精原细胞会不断地进行分裂和分化,持续生成精子。对于精原细胞分裂分化机制的研究可以在一定程度上揭示男性生育能力随着年龄增长而逐渐降低的分子基础,在不同程度上对不孕症治疗技术的开发起到启发作用。
  “Myc基因在干细胞的自我更新过程中发挥着十分重要的作用,”京都大学教授Takashi Shinohara解释说,Shinohara及其同事对精原干细胞(SSCs)进行了十分深入的研究。 “SSCs是一种十分独特的干细胞,它们会通过细胞分裂将遗传信息传给后代细胞,这一特点在大部分以分化为主要功能的成熟干细胞中是非常独特的。”Shinohara补充说。
  在最新出版的著名期刊Genes&Development上,Shinohara实验室通过对糖酵解控制过程的深度解析证明了Myc基因调节小鼠SSC自我更新的具体方式。作为细胞能量产生机制的关键组成部分,糖酵解在细胞的分裂分化与自我更新中也扮演着不容小觑的重要角色。
  研究人员分别将正常SSCs与Myc基因受到抑制的SSCs分别注入小鼠睾丸内,两个月后,他们发现注入异常Myc基因SSCs的小鼠睾丸产精量远远少于注入正常SSCs的小鼠睾丸。基因分析显示注入异常Myc基因的SSCs自我更新能力在不同程度上收到了损伤,可能对这些小鼠的精子生成生产了极其重要的影响。
  “我们发现基因表达的变化会使细胞分裂的周期大幅延长,”Shinohara说。
  换句话说,Myc基因受到抑制的SSCs即便可以自我更新,但是其自我更新的速度与效率也是远远低于正常水平的。进一步的研究表明,这种自我更新效率的下降还伴有糖酵解过程的损伤,细胞产能与供能的不足在一定程度上也延长了细胞的分裂周期。
  该研究对应论文的第一作者Mito Kanatsu-Shinohara解释说:“Myc基因抑制促使糖酵解发生的变化可以解释小鼠之间SSC自我更新的自然差异。”
  通过进一步的研究,科学家发现相比于Myc基因抑制小鼠,糖酵解在正常小鼠细胞中更具活性。此外,Myc基因抑制小鼠细胞在受到糖酵解增强剂的作用之后仍然会表现出自我修复能力的上升。
  “我们的发现可能会对未来的不育研究有重要的影响,”Shinohara说。 “虽然我们已经证明刺激SSCs的代谢可以提高它们的增殖速率,但是我们仍然需要更仔细地阐明这一机制产生的具体分子途径。”
  来源:Mito Kanatsu-Shinohara et al, Myc/Mycn-mediated glycolysis enhances mouse spermatogonial stem cell self-renewal, Genes & Development (2016).

       DOI: 10.1101/gad.287045.116(转化医学网360zhyx.com)

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