研究稱冷凍的睾丸組織可在20年後重新移植並繼續產生有活力的精子

根據對嚙齒動物的一項新研究,冷凍保存的雄性睾丸組織可以在二十多年後重新移植,並將繼續產生有活力的精子。賓夕法尼亞大學獸醫學院的Eoin Whelan及其同事的研究於5月10日發表在《PLOS生物學》開放期刊上。但是,與只是短暫冷凍的組織相比,長時間的延遲帶來的代價是生育能力的降低。這一發現可能會對年輕男性癌症患者的治療產生深遠的影響,對他們來說,在化療之前可以先冷凍睾丸組織,以便最終重新植入體內。

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近幾十年來,兒童癌症的存活率已大幅提高,但治療的一個嚴重副作用是以後的生育能力下降。一種潛在的治療方法是冷凍和重新植入睾丸組織,其中含有幹細胞,這種程序最近已被證明能恢復獼猴模型的生育能力,至少在短期冷凍后是如此。

但對於患有癌症的青春期前男孩來說,在收穫后的十年或更長時間內,再植入可能是不可行的,這就提出了冷凍精原幹細胞(SSCs)能保持多久的問題。為了探索這個問題,作者解凍了在他們實驗室中冷凍保存了超過23年的大鼠造血幹細胞,並將它們植入所謂的裸鼠體內,裸鼠缺乏免疫反應,否則會排斥外來組織。他們將長期冷凍的造血幹細胞產生有活力的精子的能力與僅冷凍了幾個月的造血幹細胞以及新鮮收穫的造血幹細胞進行了比較,這些造血幹細胞都是來自一個維持了幾十年的大鼠群體。

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研究人員發現,長期冷凍的造血幹細胞能夠在大鼠睾丸上定植,併產生所有必要的細胞類型以成功產生精子,但不如來自最近收穫的組織樣本的造血幹細胞那樣強大。雖然長期冷凍的SSCs與其他樣本的基因表達變化相似,但它們產生的伸長型精子較少,而這些精子會繼續形成遊動的精子。

這些結果有幾個重要意義。首先,他們指出了原位測試SSC活力的重要性,而不是依靠生化或細胞生物標誌物來確定低溫保存細胞的潛力,這可能無法反映幹細胞潛力隨時間推移的實際損失。其次,雖然目前沒有任何協議可以擴大人類造血幹細胞以進行再植入–這是這種治療方法臨床發展的要求。但假設人類造血幹細胞模仿大鼠的造血幹細胞,這種協議可能需要考慮隨時間變化的生存能力退化。最後,這是一個好消息,在長期低溫保存過程中,生存能力決不會喪失,這表明有可能識別和減輕生存能力喪失的關鍵因素,以改善兒童癌症成功治療的男孩的生殖選擇。

Whelan補充說:“我們的研究表明,大鼠精原細胞幹細胞可以成功冷凍20年以上,移植到不孕的受體動物體內,並再生出產生精子的能力,儘管速度有所降低。這可以提供一種方法來恢復因癌症接受治療的青春期前男孩的生育能力的喪失。”

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上一篇 2022-05-11 08:14
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