تولید اسپرم از سلولهای بنیادی
براساس بررسیها، فاکتور خودنوسازی سلولهای بنیادی تولید مداوم اسپرم را امکان پذیر میکند.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، برخلاف زنان که با تمام تخمکهای مورد نیاز طول عمرشان متولد میشوند، مردان میتوانند در طول زندگی بزرگسالی خود به تولید اسپرم ادامه دهند. برای انجام این کار، آنها نیاز به تجدید مداوم سلولهای بنیادی اسپرماتوگونی دارند که باعث تولید اسپرم میشوند.
بر اساس تحقیقات جرمی وانگ از دانشکده دامپزشکی دانشگاه پنسیلوانیا و همکارانش، این تقویت مجدد سلولهای بنیادی به یک عامل خود-بازسازی به نام DOT1L بستگی دارد. تیم تحقیقاتی نشان داد وقتی موشها فاقد DOT1L هستند، قادر به حفظ سلولهای بنیادی اسپرماتوگونیال نیستند و بنابراین توانایی تولید مداوم اسپرم را ندارند.
دانشمندان تنها تعداد انگشت شماری از فاکتورهای تجدید سلولهای بنیادی را کشف کردهاند. این یافته در مجله Genes and Development منتشر شد. محققان نقش DOT1L در خود نوسازی سلولهای بنیادی را بهطور ناگهانی متوجه شدند. این ژن به طور گسترده بیان میشود. موشهایی که دارای نسخه جهش یافته از DOT1L در تمام سلولهای خود هستند، پس از مرحله رشد جنینی زنده نمیمانند. بر اساس الگوهای بیان ژنتیکی DOT1L، میتواند نقشی در میوز، فرآیند تقسیم سلولی که باعث تولید اسپرم و تخمک میشود، ایفا کند. بنابراین، آنها تصمیم گرفتند ببینند چه اتفاقی میافتد اگر ژن را فقط در سلولهای زایا جهش دهند.
محققان دریافتند که موشها با از دست دادن متوالی مراحل مختلف رشد اسپرم (ابتدا در ساختن اسپرماتوگونی و سپس اسپرماتوسیتها، و سپس اسپرماتیدهای گرد و سپس اسپرماتیدهای کشیده) مواجه شدند. در آزمایشی دیگر، محققان مشاهده کردند که وقتی DOT1L در سلولهای زایا غیرفعال شد، نه از بدو تولد، بلکه در دوران بزرگسالی نیز چنین اتفاقی افتاد.
پیش از این، سایر گروههای علمی نقش DOT1L را در زمینه سرطان خون مطالعه کرده بودند. بیان بیش از حد این ژن در پیش ساز سلولهای خونی میتواند منجر به بدخیمی شود. از آن تحقیقات، مشخص شد که DOT1L به عنوان یک هیستون متیل ترانسفراز عمل میکند، آنزیمی که یک گروه متیل را به هیستونها اضافه میکند تا بر بیان ژن تأثیر بگذارد.
محققان سلولهای بنیادی اسپرماتوگونیال را با یک ماده شیمیایی که فعالیت متیل ترانسفراز DOT1L را مسدود میکند، تیمار کردند. هنگامی که آنها این کار را انجام دادند، مشاهده کردند که توانایی سلولهای بنیادی برای ایجاد اسپرماتوگونی به میزان قابل توجهی کاهش یافت. این درمان همچنین توانایی سلولهای بنیادی برای برچسب زدن هیستونها با گروه متیل را مختل کرد و زمانی که این سلولهای بنیادی تحت درمان به موشهای سالم پیوند زده شدند، فعالیت سلولهای بنیادی اسپرماتوگونی حیوانات به نصف کاهش یافت. این تیم دریافت که به نظر میرسد DOT1L یک خانواده ژنی به نام Hoxc را تنظیم میکند، فاکتورهای رونویسی که نقش مهمی در تنظیم بیان ژنهای دیگر دارند.
یک هدف بلندمدت استفاده از عواملی مانند DOT1L و سایر عوامل دخیل در خودنوسازی سلولهای بنیادی جنسی برای کمک به افرادی است که دارای چالشهای باروری هستند. مفهوم این است که سلولهای زایا را از پایه ایجاد کرد. برنامهریزی مجدد سلولهای سوماتیک برای تبدیل شدن به سلولهای بنیادی اسپرماتوگونیال یکی از این مراحل است. سپس باید چگونگی انجام میوز را در آن سلولها یافت. در حال حاضر مراحل اولیه تصور چگونگی انجام این فرآیند چند مرحله ای ایجاد شده است. اما شناسایی این عامل خود نوسازی ما را یک قدم به این هدف نزدیکتر کرده است.
پایان مطلب/
لینک منبع:
http://genesdev.cshlp.org/content/36/11-12/752