Forskere har identificeret de første genet er forbundet med produktiviteten i de stamceller, der producerer sædceller hos pattedyr. Opdagelsen blev gjort ved at anvende de nyeste laboratoriemetoder til en stamme af mus restaureret fra fostre fastfrosset siden begyndelsen af 70'erne. Resultaterne, som kunne en dag få konsekvenser for infertilitet, prævention, og stamcelletransplantation terapi, vil blive offentliggjort i juni-udgaven af Nature Genetics. Hvilke forskere forsøger at gøre, er at løse mysteriet om den voksne kim stamceller hos mandlige testikler, som er i stand til at producere et gennemsnit på 1.500 sædceller i ethvert menneske hjerteslag - eller i gennemsnit 130 millioner sædceller om dagen.
"Den gennemsnitlige mand vil fastholde et højt niveau af sæd produktion fra puberteten og fremefter, for årti efter årti. For at fastholde, at høj en sædcelle output, du har brug for mange fungerende stamceller. Men stamceller nødt til at gå en balancegang og nøje balance afgørelsen at blive en sædcelle med beslutningen om at forblive en stamcelle, så sædcellerne output opretholdes for alle disse år, "sagde Dr. Robert Braun, lektor i genom videnskab i University of Washington School of Medicine .
Forskningen blev støttet delvist af National Institute of Child Health and Human Development er Svangerskabsforebyggende Development Research Centre Program.
Stamceller er celler, der ikke differentierede - det vil sige, de ikke har erhvervet en bestemt type (såsom lunge-celler, eller blodceller). Forskere kalder stamceller 'pluripotente "celler, hvilket betyder, at en given stamcelle kan blive en af flere typer. I de tidlige embryo, giver embryonale stamceller anledning til alle celletyper i organismen, herunder voksne stamceller, som kontinuerligt erstatte celler i voksent væv, der dør eller differentiere sig til mere modne celler, som røde blodlegemer. I den voksne testiklerne, kan kimen stamceller producere flere kim stamceller, men kan også producere datter celler, der går videre til at blive sæd. Men forskerne ved ikke, hvordan kimen stamceller "valg" om du vil oprette andre kønsceller stamceller eller forpligte sig til at blive sædceller. Funktionen af stamceller inden for testiklerne er ikke godt forstået hos pattedyr, selvom enkelte gener har været knyttet til stamceller selvfornyelse i bananfluen, som har en enklere anatomiske struktur.
Brauns laboratorieforsøg pattedyr. En af hans predoctoral studerende, Bill Buaas, læste tidsskriftsartikler fra årtier siden, da han stødte på en beskrivelse af en mutant linje af mus, der opstod i 1950'erne. Disse mus blev undersøgt på det tidspunkt for deres lemmer deformiteter, men der var en forbigående henvisning i litteraturen til, hvordan mus blev frugtbare for en stund, men så blev ufrugtbar. Buaas og Braun enige om, at det lød som om mus blev født med kim stamceller, de celler, der producerer sædceller, men så mistede deres kønsceller tidligt i puberteten. Efter en række tests, konkluderer forskerne, at på grund af mutation, cellerne var mere tilbøjelige til at konvertere fra kønsceller stamceller i sæd, end at producere mere kim stamceller til at holde processen i gang.
Denne luxoid stamme af mus blev først identificeret af Margaret C. Green fra University of Ohio. Green, en velkendt mus genetiker, der døde for flere år siden, havde flere embryoner fra det 35. generation af mus fastfrosset på Jackson Laboratory i Maine, der er verdens største mutant mus ressource center. Den UW forskere kontaktede Jackson Laboratory til embryoner, og personale der bragte den stamme tilbage til livet efter den 30-årige fryse.
Tilbage i 70'erne, var forskerne i stand til at placere luxoid mutationen på musen kromosom 9. Ved hjælp af moderne metoder og de offentliggjorte musen genom sekvens, UW forskerne var i stand til at identificere den mutation i et gen kaldet ZFP145, som producerer proteinet PLZF. Ved hjælp af en fluorescerende antistof mod PLZF protein, forskerne var i stand til at vise direkte, at PLZF kommer til udtryk i den voksne kimen stamceller. Forskerne gik på at vise, at et andet protein, OCT4, der fungerer for at opretholde stamceller i det tidlige foster, og i dyrkede embryonale stamceller, er også til stede i den voksne kimen stamceller. Dette vigtige fund bekræfter tidligere offentliggjorte undersøgelser tyder på, at voksne kimen stamceller ikke er langt fra embryonale stamceller.
Identifikation af mutation kan have betydelige virkninger for både infertilitet og prævention forskning. Med hensyn til barnløshed, kan forskerne en dag finder en sammenhæng mellem gen og et gradvis tab af kønsceller i det menneskelige testiklerne, Braun sagde. Det er muligt, at mutation kan vippe den infertile mands stamceller i retning af differentiering: deres stamceller producere sæd i et stykke tid, og så er opbrugt, og bliver ufrugtbar - som det sker i luxoid mus. I teorien kan dette og andre opdagelser kan anvendes til mode en terapi for at redde menneskelige kønsceller og vedligeholde sædproduktionen.
På samme måde er nogen praktisk betydning for prævention forskning mange år ude, Braun sagde: "Luxoid synes at være vigtig i cellerne 'beslutning om at forblive en stamcelle, eller differentiere Hvis vi kan forstå alle de spillere, så måske vi. kunne udvikle et lægemiddel, der kunne blokere for beslutningen om at blive sæd -. et præventionsmiddel, der ville være reversible " Men Braun understregede, at sådanne produkter er mange, mange år væk og vil kræve en betydelig forskning.
Forskerne håber også på at en dag være i stand til at vende den udviklingsmæssige proces og skabe embryonale stamceller fra voksne kim stamceller. Embryonale stamceller er "mere pluripotente" end voksne stamceller. De embryonale stamceller kunne så bruges i transplantation hos patienter med degenerative sygdomme i andre væv. http://www.uwnews.org