胚状体中的绿色细胞表明存在SOX17基因。
已经分化成原始生殖细胞状态(染色的细胞)的人类胚胎干细胞群。不同颜色表示不同基因的表达，从左至右分别是(l-r) NANOS3, NANOG, OCT4三个基因，第4张图中结合了全部三个基因。
新浪科技讯 北京时间26日消息，据国外媒体报道，近日，来自剑桥大学和以色列魏茨曼科学研究所的科学家宣布，他们利用人类胚胎干细胞，首次制造出了人类原始生殖细胞。这种细胞可发育成卵子和精子。在此之前，科学家已经利用小鼠干细胞获得了原始生殖细胞，但这是第一次有效利用人类干细胞获得的结果。他们的研究发表在近日的《细胞》(Cell)杂志上。
卵细胞在受精后，会开始分裂成囊胚，即胚胎的早期阶段。在囊胚中，一些细胞形成了内细胞团(将发育成胎儿)，另一些则形成外壁(最后变成胎盘)。内细胞团的细胞会“重新设定”成干细胞，具有发育成身体各种类型细胞的潜力。这些细胞中的一小部分会变成原始生殖细胞(primordial germ cells，PGCs)，具有分化成为生殖细胞(精子和卵子)的潜力。
“原始生殖细胞的产生是哺乳动物发育早期的最初事件之一，”论文第一作者、剑桥大学威康信托/英国格登癌症研究所的Naoko Irie博士说，“利用小鼠和大鼠的干细胞，我们可以重建这一阶段，但直到现在，只有很少几个研究能利用人类干细胞进行同样的系统性工作。这强调了在人类和啮齿类的胚胎发育中，存在着重要的差异；在小鼠和大鼠实验中的结果并不能直接外推到人类身上。”
格登癌症研究所的Surani教授领导了此次研究，他和同事们发现，一个名为SOX17的基因在指导人类干细胞分化为原始生殖细胞的过程中，起着至关重要的作用。这是个令人惊讶的发现，因为在小鼠体内，这种基因与原始生殖细胞分化并没有关系。这一结果也表明，小鼠和人类发育中存在着关键差异。之前的研究已经显示，SOX17基因与干细胞发育成内胚层细胞有关。内胚层细胞会发育成包括肺部、肠道和胰脏等器官的细胞。这是首次在原始生殖细胞分化中发现SOX17基因的存在。
研究结果还表明，原始生殖细胞可以由重编码的成年细胞，如皮肤细胞获得。这也使对患者特异性细胞的研究成为可能，从而增加对人类生殖、不孕不育和生殖细胞瘤的了解。另一方面，该研究也可以为理解“表征遗传”(epigenetic)过程提供潜在的帮助。科学家已经知道，我们的饮食、吸烟等习惯会通过甲基化的过程，影响我们的基因活性。这种甲基化模式可以遗传给后代。
Surani教授及其同事的研究表明，在原始生殖细胞的分化阶段，会启动一个消除这些甲基化模式的程序，就像“重置”按钮一样。不过，这些甲基化模式的痕迹依然会遗传下去，其发生的原因目前尚不清楚。
“从某种意义上，生殖细胞是‘不朽’的，因为它们提供了代际间持续的连接，不断将这一代的遗传信息传递给下一代，”Surani教授说，“表征遗传信息的全面消除可以保证大部分(如果不是所有的)表征突变被消除，从而使生物世系‘返老还童’，使无穷无尽的世系更迭成为可能。理解这些机制，可以为研究与年龄有关的疾病带来益处，这些疾病的部分成因便是表征突变的累积。”(任天)
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