馬口魚 上海海洋大學團隊：馬口魚精原干細胞系體外誘導精子獲進展

近日，上海海洋大學水產與生命學院，李名友、桂朗團隊，于魚類精原干細胞系（stem cells, SSCs）體外誘導精子發生方面，取得進展，長期穩定在體外培養的馬口魚精原干細胞系，能夠被魚類性腺體細胞誘導，進而生成精子。

這是在全球范圍內首次被建立起來的，用于長期培養經濟魚類的精原干細胞系，它們具備這樣的特性，不僅能夠在體外產生精子，而且還能夠存活，其存活時間長達800天，這種情況為精原干細胞的朝著進一步方向去研究以及認識，提供了相應的基礎，并且也為對于魚類瀕危物種的保護，還有對于優化具有重要經濟價值魚類的育種方式，提供了新型的思路。

于相關研究成果，是以“ of a Long-Term- Hook Snout Carp Stem Cell Line of Sperm In Vitro”這一題目，以及“ of a nasus cell line of sperm In Vitro”這一題目為發表的。此次涉及的研究，是由學校的陳霄（碩士生）等人完成的，其中陳霄是碩士生，還有闞宇婷（碩士生）以及仲穎（博士后）等人。并且此次研究的通信作者，是李名友教授以及桂朗副教授。此次，有兩項研究，獲得了國家重點研發計劃“藍色糧倉科技創新”重點專項項目的資助，該項目批準號為（此處應填具體批準號） ，同時還獲得了自然基金面上項目的資助，此項目批準號為（依此填寫批準號）。

小型經濟性魚類馬口魚，一個個精原干細胞又小又圓，在實驗皿內，能發育出鞭毛自由擺動精子的經濟魚類生殖干細胞，經長期培養，在培養基中完成了發育成精子的神奇之旅，此乃全球首次。

馬口魚精原干細胞的“神奇”變身

精原干細胞借助有絲分裂以及減數分裂產出精子，以此把遺傳信息傳遞給下一代，進而得以保證物種的延續，大量的研究顯示，于體外重塑精子發生微環境能夠誘導精原干細胞系分化生成精子，在魚類研究里，于體外獲取精原干細胞系并且能夠長期進行培養是關鍵性技術難題。

全球的眾多研究機構，都在探尋能夠實現長期并且穩定培養的精原干細胞系，然而一般情況下，最多僅僅只能獲取長達一個月的魚類精原干細胞。李名友以及桂朗團隊，是在前輩所取得的研究成果基礎之上，把模式魚干細胞培養技術運用到馬口魚以及刀鱭之中，于全球首次成功建立起體外長期培養的養殖魚，也就是馬口魚精原干細胞系。

刀鱭體細胞體外誘導青鳉精原干細胞精子發生

李名友聲稱我們予以體外培育的馬口魚精原干細胞系歷經2年還多的時間得以存活，這極有可能是全球范疇之內養殖魚類存活時長最為漫長的情況，堪稱精原干細胞系領域中的“吉尼斯紀錄”。并且它的生長態勢極為穩定還具備典型的精原干細胞基因表達樣式。憑借上述狀況我們成功構建起能夠于體外開展長期培育并生成精子的馬口魚精原干細胞系，以及能夠誘導其他魚類精原干細胞系生成精子的長江刀鱭性腺體細胞系。

于實驗室里，馬口魚精原干細胞系跟馬口魚精巢細胞一塊兒培養，細胞能夠進入且完成減數分裂去產生單倍體產物。到了第14天的時候，于培養基中觀測到表達紅色熒光蛋白的精子細胞，這表明馬口魚精原干細胞系漸漸被誘導成為未成熟精子細胞。在培養16天之后，觀測到馬口魚精原干細胞系分化成更成熟的精子，其尾部存在輕微擺動行為。這表明，在適宜的誘導條件之下，馬口魚精原干細胞系能夠進入精子發生階段，產生出了“神奇”的精子細胞。

馬口魚精原干細胞誘導分化成體細胞和精子

把馬口魚精原干細胞系移植進斑馬魚胚胎里的是實驗人員，觀察時能看到它們分化成了源于三個胚層的不一樣的細胞。除此之外，還發覺馬口魚精原干細胞系能夠在斑馬魚性腺里定植，并且能產生精子。

馬口魚精原干細胞在斑馬魚體內分化成三個胚層的不同細胞

同時馬口魚，另外有一項研究，這和前面的研究不同且表示，體細胞在精子發生這個活動或者說經過歷程當中，是會起著重要作用的，能夠憑借運用體細胞與精原干細胞系一起進行共培養這么一種條件，以此去效仿模擬體內的微環境，進而促使誘導精原干細胞系在體外展開分化工作，歷經減數分裂最終產生精子細胞。

此次研究，突破了那個無法長期培養養殖魚類精原干細胞系的問題，借助體內外多角度誘導以及移植研究，使得精原干細胞系在體外形成了精子，這為對精原干細胞系的進一步研究與認識提供了基礎，還為保護魚類瀕危物種、優化具有重要經濟價值魚類育種的方式提供了新的思路。

后續，李名友團隊，桂朗團隊，還會結合干細胞培養技術，誘導技術，也會結合基因編輯技術，細胞移植技術等多種研究手段，要建立繁殖困難的魚類生殖干細胞體系，建立繁殖周期長的魚類生殖干細胞體系，建立珍稀魚類生殖干細胞體系，建立瀕危魚類生殖干細胞體系，并且開展生殖干細胞基因編輯介導的養殖魚類優良種質創制新技術。

李名友

湖北石首人，生于1977年2月，研究員，博士生導師。

側重于以青鳉當作模式來開展魚類生殖細胞發育的研究，進行性別決定以及性別分化的探究，剖析其調控機制, 圍繞其操作展開摸索，構建方法學, 并把此運用到水產經濟魚類育種研究里。主要涵蓋以下三個方面：(1) 針對魚類干細胞展開研究；(2) 針對魚類生殖細胞開展鉆研； (3) 針對魚類遺傳育種進行探索。

桂朗

這個在1984年10月來到人世的人，是來自湖北武漢的，擁有博士學位，身為副教授，還是碩士生導師，從屬發育生物系。

長久參與魚類生理學以及病害防控等范疇的研究跟應用，借此期望篩選出水產養殖品種良好性狀的關鍵基因，并且解析其作用機理。

海大通訊社

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