奶山羊雄性生殖干细胞向精子诱导分化的机理研究

雄性生殖干细胞（mGSCs）是来源于动物睾丸，具有胚胎干细胞生物学特性的多能性细胞。其可以分化为机体所有的类型细胞，更重要的是可以产生出精子。最近，我们得到具有ES细胞特性的奶山羊mGSCs，诱导分化实验证明其具有分化为精子的潜能。本研究拟在已有的基础上，建立标准化的奶山羊mGSCs株；通过向其转染减数分裂前特异性基因- STRA8启动子携带的GFP的表达载体作为标记，筛选、优化并建立mGSCs诱导分化为精子的技术体系，研究其不同时段特异性关键基因的表达，揭示其分化机理；进一步利用其生产的精子，通过显微受精和体内移植，生产可以遗传的后代。 本研究可以为奶山羊遗传育种和转基因克隆奶山羊研究提供新的理想载体细胞，为精子的发生和调控机制、转基因动物、基因治疗和不孕不育症的防治及珍稀物种的保护研究提供一种简洁有效的模型、材料和途径。

本项目紧密围绕研究计划，系统探索了影响奶山羊雄性生殖干细胞分离培养和建系的主要因素，建立了较稳定的技术体系; 获得具有典型雄性生殖干细胞生物学特性的细胞株；证明分离得到的mGSCs在特定诱导条件下，能分化为精子，移植到生精缺陷的模型鼠体内具有一定的修复潜力；超表达Boule及RA诱导等等可促进mGSCs减数分裂的发生。发现GDNF主要通过PI3K/Akt信号通路对奶山羊mGSCs的自我更新维持具有重要的作用。建立了雄性生殖干细胞发育分化研究的稳定平台。揭示了奶山羊睾丸发育分化及关键基因在其发育分化中的作用及表达规律。发现了与雄性生殖干细胞和精子发生可能相关的miRNA。已发表SCI论文15篇，EI论文3篇。申请国家发明专利7项，授权专利3项。在全国性学术会上获得优秀报告2人次，优秀墙报奖4人次。受邀参与2部国际干细胞专著的编写。