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科研进展

 

曾艺研究组合作发现小鼠卵巢上皮干细胞的身份属性及其在排卵后卵巢上皮的修复的作用

        10月31日,国际学术期刊 Nature Communications在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)曾艺研究组的最新研究成果: “Procr-expressing progenitor cells are responsible for murine ovulatory rupture repair of ovarian surface epithelium”。该研究发现了小鼠卵巢上皮干细胞的身份属性,这些干细胞对排卵后卵巢上皮的损伤修复有重要的贡献。
 
        卵巢由单层的卵巢上皮所覆盖。在成年小鼠的生理周期内,在垂体分泌的卵泡刺激激素和促黄体生成激素诱导下,成熟的卵泡排出,排卵时卵巢上皮破裂,卵子得以释放。排卵后,破裂的卵巢上皮被快速修复。由于小鼠生理周期时间很短(每4-5天),卵巢上皮的修复需要非常高效的机制,在排卵后12小时至3天内,伤口就需要被完全修复。这个随着生理周期反复出现的损伤修复的现象,提示在卵巢上皮中存在着干细胞。然而,排卵后卵巢上皮的修复机制还知之甚少。
 
        曾艺研究组长期从事“成体干细胞与癌症发生”研究,前期的工作首次发现Protein C receptor (Procr) 标记小鼠乳腺中的多潜能干细胞(Wang et al, Nature, 2015)。本研究首先发现Procr在约10%的卵巢上皮中表达,Procr阳性细胞分布在卵巢上皮多个位置,不局限于以往报道的卵巢门niche的位置。谱系示踪实验证明,Procr阳性细胞是排卵后卵巢上皮损伤修复的主要细胞来源。Procr阳性细胞在排卵后,可能通过对称分裂迅速扩大Procr干细胞池,从而帮助破裂口快速地修复。通过靶向性杀伤Procr阳性细胞,研究者验证了Procr阳性细胞对损伤修复的重要作用。在体外培养中,Procr阳性细胞具有更强的克隆形成能力,并且能够长期传代和扩增,由此研究者首次建立了卵巢上皮细胞体外长期培养的体系。最后研究人员对比了Procr阳性细胞与之前报道的Lgr5阳性细胞,发现两者是卵巢上皮中的不同亚群,并通过谱系示踪实验证明,Procr阳性细胞在成年小鼠的卵巢上皮自稳态维持中有更显著的贡献。
 
        此外,这项工作建立卵巢上皮研究的几项新的实验方法。其一,建立了卵巢上皮细胞准确的流式分选方法(利用表面标记分子Lin-,EpCAM+);其二, 建立了卵巢上皮细胞体外长期培养体系,有助于卵巢上皮细胞的机制研究;其三,建立了卵巢的全组织共聚焦显微成像技术,可以在完整3D视野上观察卵巢排卵前后的损伤修复情况。综上所述,这项工作发现了小鼠卵巢上皮干细胞的身份属性,为成体干细胞在损伤修复中的贡献和应答机制提供了新的证据和新的见解。  
       
        该研究由中科院分子细胞科学卓越创新中心(生化与细胞所)曾艺研究组与长征医院生殖中心李文研究组合作完成。生化与细胞所博士生王经强为本文第一作者,曾艺研究员和李文教授为该论文的共同通讯作者。该项研究工作得到了生化与细胞所公共技术服务中心动物实验技术平台、细胞生物学平台和分子生物学平台的支持。该工作获得中国科学院先导项目、国家基金委及上海市科委的大力资助。
 
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Proposed model of Procr+ progenitor cell activity during ovulatory rupture repair

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