精原干细胞体外培养技术的突破与局限2025-08-19 08:36:35
羊作为重要的农业经济动物及生物医学模型,其精原干细胞的体外培养与诱导分化研究对遗传育种和生殖医学发展具有重要意义。然而,该领域当前仍面临诸多挑战,包括SSCs体外长期维持困难、分离纯化技术效率不足、分化路径调控机制不明以及基因编辑技术的精准性与安全性等问题。本文系统综述了近年来羊SSCs体外培养体系的构建策略、诱导分化方法及其分子机制研究进展,同时探讨了相关前沿技术的潜在应用,为优化SSCs体外培养体系、提升分化效率及拓展其在畜牧育种与再生医学中的应用提供理论参考。羊SSCs作为雄性生殖系成体干细胞,其自我更新与分化能力为生殖生物学和畜牧业研究提供了重要基础。羊SSCs定位于曲细精管基膜,其动态平衡受传统“As模型“与“断裂式“模式调控,但亚群异质性仍需深入解析。当前技术瓶颈集中于分离纯度提升、培养体系仿生优化及分化路径可控性。由以上研究可知,三步酶消化法结合差速贴壁法显著提升了细胞分离纯度;无血清培养基通过GDNF与bFGF的协同作用在维持干性的同时减少了批次差异;三维培养系统通过模拟生精微环境改善了细胞存活与分化效率。然而,二维培养下SSCs的长期维持仍受限于生态位缺失,且培养温度的争议需进一步实验验证。
诱导分化机制研究揭示了多因子协同调控网络:RA通过抑制DNA甲基转移酶激活Stra8基因,驱动减数分裂启动;BMP4与RA协同增强Kit表达,促进精原细胞分化;Wnt/β-catenin通路通过β-catenin稳定性调控SSCs命运。此外,SSCs的多潜能性使其可向神经细胞、成骨细胞等非生殖系分化,为再生医学开辟了新方向。然而,分化效率低、信号通路交互作用复杂仍是主要挑战。
出自《羊精原干细胞体外培养及诱导分化的研究进展》作者:何宣辉,康丹菊,郑隆清。
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