Фолликулы яичников являются основной функциональной единицей яичника и состоят из ооцита, незрелой яйцеклетки, которая окружена клетками гранулезы. Помимо того, что они имеют решающее значение для развития фолликулов, исследования показали, что клетки гранулезы обладают пластичностью, которая проявляет свойства, подобные стволовым клеткам.
«Особенность экстракорпорального оплодотворения заключается в том, что для процедуры используются только ооциты», – говорит старший автор Линь Лю из Колледжа наук о жизни при Нанкайском университете. "После извлечения яйцеклетки клетки гранулезы в фолликуле выбрасываются.
Это заставило нас задуматься, а что, если мы сможем использовать эти клетки гранулезы?? Поскольку каждое яйцо окружено тысячами гранулезных клеток, если мы сможем превратить их в плюрипотентные клетки и превратить эти клетки в ооциты, разве мы не убьем двух зайцев??"
Клетки гранулезы, как правило, подвергаются гибели и дифференцировке после удаления из фолликулов. Лю и его команда, включая аспирантов Ченглей Тянь и Хайфэн Фу, разработали химический «коктейль» с ингибитором Рока и кротоновой кислотой для создания химически индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (CiPSC) из клеток гранулезы.
Исследовательская группа представила ингибитор Рока для предотвращения гибели клеток и ускорения пролиферации. В сочетании с другими важными небольшими химическими веществами кротоновая кислота способствует индукции клеток гранулезы в плюрипотентные стволовые клетки, компетентные в зародышевой линии, которые проявляют плюрипотентность, аналогичную эмбриональным стволовым клеткам.
«Это удивительный результат», – говорит Лю. «Эффективность индуцированной плюрипотентной зародышевой линии обычно ниже, чем у эмбриональных стволовых клеток. Компетенция зародышевой линии имеет решающее значение для клеток зародышевой линии для передачи генетической информации следующему поколению. Совместное использование ингибитора горных пород и кротоновой кислоты не только повышает эффективность, но и повышает качество."
Другой коктейль из ингибитора Рока и витамина С вводится в плюрипотентные стволовые клетки, компетентные в зародышевой линии, для улучшения развития фолликулов и индукции мейоза. Мейоз – это процесс превращения отдельной клетки в половые клетки, яйцеклетку. Зародышевые клетки и ооциты, омолаженные из клеток гранулезы, демонстрируют высокую геномную стабильность и успешно дают потомство с нормальной фертильностью.
«Мы можем постоянно изменять концентрацию и время обработки этих небольших химикатов», – говорит Лю. По сравнению с традиционными методами индукции стволовых клеток, такими как трансфекция, при которой клетки перепрограммируются путем введения факторов транскрипции в соматические клетки, химическая обработка обеспечивает более высокую управляемость. «Метод трансфекции может иметь более высокий риск генетической нестабильности."
«Мы впервые превратили клетки гранулезы в ооциты, это важная и интересная работа в области биологии развития и репродуктивной биологии», – говорит он. "Но до внедрения этого исследования на людях с помощью мышей еще предстоит пройти долгий путь. Я думаю, что у него больше возможностей для сохранения фертильности и эндокринной функции, чем для лечения бесплодия."