小鼠原始生殖细胞在生殖嵴的定位
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第20卷第3期中 国 兽 医 学 报V o l.20,N o.3 2000年5月Ch inese Jou rnal of V eterinary Science M ay2000性成熟前小鼠生精细胞的发育过程张学明,文兴豪,赖良学,李德雪3,李子义,杨盛华,杜惜明,曾发贵 (解放军军需大学动物科技系,吉林长春130062)摘要:用光镜、电镜观察了生后1~18d昆明白小鼠的生精上皮。
结果显示,生后1~3d,曲细精管内只有生殖母细胞和支持细胞2类形态结构截然不同的细胞,前者位于管中部;生后4~5d,少数生殖母细胞已附着在基膜上;生后6~7d,原始A型精原细胞大量出现并附着在基膜上;生后8d,A型精原干细胞大量出现,B型精原细胞开始出现;生后10d,B型精原细胞大量出现;生后12~13d,前初级精母细胞出现,少数曲细精管的管腔开始出现;生后14~15d,多数曲细精管管腔基本形成,前初级精母细胞大量出现。
本试验的结果表明,7~8d小鼠的睾丸最适于分离精原干细胞。
关键词:精原干细胞;形态结构;小鼠中图分类号:S852116 文献标识码:A 文章编号:100524545(2000)0320293205 精原干细胞的异体及异种移植是当前干细胞领域的一个新的研究热点。
但目前用于移植的细胞都是混合细胞,效率很低[1]。
若能将精原干细胞分离纯化,即可克服上述不足。
分离纯化精原干细胞必须选取合适日龄的睾丸,才能获取较多的细胞。
目前有关性成熟前小鼠生精上皮细胞生长发育所经历的形态结构的变化,尚缺乏系统的研究报道。
本试验系统观察了小鼠性成熟前各级生精细胞发育分化进程,以为选择合适日龄的小鼠睾丸分离纯化小鼠精原干细胞提供依据。
1 材料与方法111 动物的选择及饲养 昆明白小鼠,由本校实验动物中心提供,按常规方法饲养管理。
选择自然发情母鼠与公鼠合笼,次日8:00检查阴道栓,见栓日中午记为交配后(PC)0.5d,PC19d后确切记录幼鼠出生时间。
农业生物技术学报Journal of Agricultural Biotechnology 2005,13(3):382~387*基金项目:国家自然科学基金项目(No.30200137),国家基础研究发展(973)项目(No.G199954304-3),国家高技术研究与发展计划(863)项目(No.2002AA216161)和教育部重大科技项目(No.03160)资助。
华进联:男,1971年生,助理研究员。
E-mail:<jlhua2003@>.**通讯作者。
Author for correspondence.E-mail:<douzhongying@>.收稿日期:2004-05-19接受日期:2004-06-03·综述·原始生殖细胞的发生、发育与EG 细胞*华进联刘雨潇董武子杨炜峰窦忠英**(西北农林科技大学国家干细胞工程技术研究中心陕西分中心,杨凌712100)摘要:对原始生殖细胞(PGCs)的起源和发生,PGCs 发生和发育的相关基因,原始生殖细胞与性别分化,PGCs 的分离培养和EG 细胞等作一简述。
关键词:原始生殖细胞;胚胎生殖细胞;生殖细胞;哺乳动物Specification and Development of Primordial Germ Cellsand Embryonic Germ CellsHUA Jin-LianLIU Yu-Xiao DONG Wu-Zi YANG Wei-Feng DOU Zhong-Ying**()This paper reviews the origin ,specification and the genes related to the origin ,specification of primordial germ cells(PGCs)and sex differentiation,isolation and culture of PGCs and embryonic germ cells(EG)cells and its relatedproblems.primordial germ cells(PGCs);embryonic germ(EG)cells;embryonic stem(ES)cells;mammal生殖细胞是精子和卵细胞的前体细胞,来源于原始生殖细胞(primordia germ cells,PGCs)。
《哺乳动物生殖细胞的形成》学习任务单一、学习目标1、理解哺乳动物生殖细胞形成的过程,包括减数分裂的各个阶段。
2、掌握生殖细胞形成过程中的关键事件和细胞变化。
3、了解生殖细胞形成过程中的调控机制。
二、学习重难点1、重点(1)减数分裂过程中染色体的行为和变化。
(2)生殖细胞的特化和分化过程。
2、难点(1)减数分裂中同源染色体的配对、交换和分离机制。
(2)生殖细胞形成过程中的基因调控网络。
三、学习内容(一)生殖细胞的起源哺乳动物的生殖细胞起源于早期胚胎发育阶段的原始生殖细胞(PGCs)。
这些原始生殖细胞在胚胎发育的特定部位形成,并通过迁移到达生殖嵴,进而发育为生殖细胞。
(二)减数分裂前期 I1、细线期染色体开始浓缩,呈细线状。
此时,染色体上的染色粒开始清晰可见。
同源染色体开始配对,但此时的配对并不紧密。
2、偶线期同源染色体开始紧密配对,形成联会复合体。
这种配对使得同源染色体之间能够进行遗传物质的交换,增加了遗传多样性。
3、粗线期染色体进一步浓缩变短变粗。
在这一阶段,同源染色体之间发生基因交换,也就是交叉互换。
这一过程对于增加遗传变异非常重要。
4、双线期同源染色体开始相互分离,但在某些部位仍然相连,形成交叉。
染色体进一步去浓缩。
5、终变期染色体高度浓缩,核仁消失,核膜破裂。
此时,染色体已经准备好进行分离。
(三)减数分裂中期 I同源染色体成对排列在赤道板上,纺锤体微管与着丝粒相连。
(四)减数分裂后期 I同源染色体分离,分别向细胞的两极移动。
(五)减数分裂末期 I染色体到达细胞的两极,胞质分裂,形成两个子细胞。
每个子细胞中的染色体数目只有原来的一半。
(六)减数分裂前期 II与有丝分裂前期相似,但染色体已经是经过减数第一次分裂后的减半状态。
(七)减数分裂中期 II染色体再次排列在赤道板上。
(八)减数分裂后期 II姐妹染色单体分离,分别向细胞的两极移动。
(九)减数分裂末期 II染色体到达细胞的两极,胞质分裂,形成四个单倍体生殖细胞。
一、名词解释(共20题,每题2分)1、干细胞:是一类具有自我更新和分化潜能的细胞,能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞,是个体发育和组织再生的基础。
2、干细胞自我更新:指干细胞通过对称或者不对称分裂产生至少一个保留干细胞特性子细胞的过程,自我更新能够维持干细胞具有多分化的潜能,对于组织特异性干细胞而言,自我更新是维持其终生具有分化潜能的基础。
3、IPSC induced pluripotent stem cells:借助基因导入技术将某些特定因子导入动物或人的体细胞,同时可选择性地在培养液加入特定的小分子物质(如wnt3a),将体细胞重编程为多潜能干细胞。
此类细胞在克隆形态、生长特征、表面标记物、基因表达模式、表观遗传学特征、拟胚体形成、畸胎瘤形成和嵌合体形成等方面与ESC相似。
有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制;它可以分化成三胚层所有的细胞,进而形成身体的所有组织和器官,在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。
4、PGC:(primordial germ cell)是产生雄性和雌性生殖细胞的早期细胞,通常比其周围的其他细胞大,细胞内碱性磷酸酶、酯酶及糖原都呈阳性,易和其他细胞区分。
分布:多数脊椎动物原肠胚期的原始生殖细胞分布于肠道、卵黄囊或尿囊基部的内胚层细胞间。
迁移:在发育中借变形运动或进入血流而沿肠壁迁移,或进入背肠系膜,最终达到正在发育的生殖嵴处,并和生殖嵴的中胚层细胞共同组成睾丸或卵巢。
分化:原始生殖细胞在未进入生殖嵴之前,既可分化为精原细胞,又可分化为卵原细胞,这种分化是由其和不同的生殖嵴细胞的结合所决定的。
5、减数分裂:性细胞分裂时染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半的一种特殊分裂方式,是保证物种染色体数目稳定的机制。
减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
6、肿瘤干细胞:肿瘤干细胞是肿瘤中具有自我更新能力并能产生异质性肿瘤细胞的细胞。
哺乳动物生殖细胞的发育与分化在哺乳动物的生殖系统中,生殖细胞是非常重要的一部分。
它们负责繁殖后代,并且在发育过程中扮演着重要的角色。
本文将从生殖细胞的发育和分化两个方面探讨哺乳动物生殖系统的相关知识。
生殖细胞的发育生殖细胞的发育起源于胚胎发育过程中原始生殖细胞的形成。
在哺乳动物胚胎发育的早期,原始生殖细胞从胃肠板上触须形成的背肠系膜中迁移至生殖嵴。
生殖嵴位于胚胎的中线处,是生殖系统的原始结构。
随着胚胎的发育,生殖嵴分化成原始性生殖器官,同时原始生殖细胞开始分裂和增殖。
在生殖细胞的发育过程中,有三个关键时期:生殖细胞分化、性别决定和卵母细胞发育。
在哺乳动物体内,性别决定是由XY(雄性)或XX(雌性)染色体的存在决定的。
所有的胚胎在发育早期都有男性和女性结构,但在第6周才会出现性别差异。
在这时,男性的心肺和肾脏开始形成,并且分泌睾丸激素。
女性则开始分泌雌激素和孕激素,并且卵巢和子宫开始形成。
生殖细胞的分化是指原始生殖细胞向成熟的精子或卵子分化的过程。
在雄性中,原始生殖细胞向精子分化,而在雌性中则向卵子分化。
在哺乳动物体内,原始生殖细胞的发育必须受到复杂的调控,因为它们必须分化成成熟细胞,从而发挥它们在生殖过程中的重要作用。
卵母细胞发育是指哺乳动物体内卵子的生长和分化过程。
在雌性哺乳动物体内,卵巢中的原始生殖细胞向卵母细胞分化,然后形成一个称为卵泡的结构。
在卵泡内,卵母细胞被卵丘细胞包围。
在卵泡的生长过程中,卵泡不断向外扩张,形成一个成熟的卵泡。
在哺乳动物女性的周期性排卵过程中,成熟的卵泡会破裂,释放出一个成熟的卵子,然后卵子通过输卵管进入子宫,等待着精子的到来。
生殖细胞的分化在生殖细胞的分化过程中,关键的是细胞分裂和受精。
在雄性哺乳动物中,生殖系统中的特化细胞繁殖出韧带、精浆腺和附睾等器官,其中精浆腺和附睾中形成的精子负责受精。
在卵子受精过程中,精子进入卵子中并与其合并,形成新的生命。
在哺乳动物体内,有一些非常重要的分化事件,例如染色体减数分裂。
一、名词解释紧密化:在8-细胞后,卵裂球细胞挤成紧密的细胞球体,细胞间接触面积增大,小分子物质和离子在细胞间交流精子获能:指射出的精子在若干生殖道或能因子作用下,精子膜发生变化(膜表面精液蛋白的去除,表面蛋白的重组),产生生化和运动方式的改变。
这样精子才能穿越卵母细胞周围的滤泡细胞和透明带生殖新月区:一部分向更深层迁移达腹部,同时把胚胎前区的下胚层细胞挤到明区前部的一个区域构成原肠作用:胚胎细胞的重新组合,是胚胎细胞剧烈的、高速有序的运动过程,通过细胞运动实现囊胚细胞的重新组合神经胚:进行神经管形成的胚胎自主特化;通过胞质隔离——自主特化:细胞质内的胞质决定子分离到特定的卵裂球,于是卵裂球上的细胞有不同的、独立的命运。
即受精卵分裂时卵细胞质组分分隔到特定的裂球中,从而决定裂球的分化方向原条;是鸟类和哺乳类发育初期的胚盘上先于器官原基在明区内暂时出现的,沿中线走行的线条状隆起附肢场:由有能力形成一个肢体的中胚层细胞所组成的区域快封闭反应; 精子进入卵细胞触发细胞膜电位势迅速改变,引起膜外精子与卵细胞识别和融合障碍,这可能与精子中存在一种与电荷敏感的蛋白有关胞质定域:形态发生决定子在卵细胞质中呈一定形式分布,受精时发生运动,被分隔到一定区域,并在卵裂时,分配到特定的裂球中,决定裂球的发育命运二、填空题复习要点1、发育的特征——具有严格的时间和空间的次序性。
各细胞相互协调,共同完成细胞分裂,细胞分化,细胞迁移,细胞凋亡,生长,衰老和死亡等生命现象2、动物发育的基本规律——受精;卵裂;囊胚;原肠胚;三个胚层建立;神经胚;器官形成;生长;繁殖;衰老和死亡。
3、生殖质(P颗粒)是什么物质,得到生殖质的细胞将发育什么细胞。
主要由蛋白质和RNA构成,卵裂时被分配到一定的细胞中,得到生殖质的细胞将发育成原生殖细胞(PGC)。
4、生殖干细胞涉的两种决定——一、是有丝分裂形成更多的生殖干细胞还是进行减数分裂形成配子;二、如果进行减数分裂,是发育形成精子还是卵子。