Oogonialne komórki macierzyste
Oogonialne komórki macierzyste (OSC), znane również jako komórki prekursorowe jaja lub komórki żeńskiej linii zarodkowej , są diploidalnymi komórkami linii zarodkowej o cechach komórek macierzystych : zdolności do odnawiania się i różnicowania w inne typy komórek, różniące się od tkanki, z której pochodzą. Obecne u bezkręgowców i niektórych niższych gatunków kręgowców , były szeroko badane w Caenorhabditis elegans , Drosophila melanogaster . OSC umożliwiają produkcję nowych żeńskich komórek rozrodczych ( oocytów ) w procesie oogenezy podczas życia reprodukcyjnego organizmu.
Bezkręgowce
Caenorhabditis elegans
Nicienie Caenorhabditis elegans ( C. elegans ) są nicieniami , które mogą mieć zdolności reprodukcyjne hermafrodytyczne lub męskie. U mężczyzn występuje tylko spermatogeneza ; hermafrodyty mogą wytwarzać plemniki aż do dorosłości, kiedy przejmuje oogeneza .
Wszystkie oogonialne komórki macierzyste w C. elegans pochodzą z jednej komórki dystalnej końcówki (DTC), która działa jak nisza , zapewniając kontynuację proliferacji linii zarodkowej . Gdy DTC przechodzi mitozę , komórki poruszają się proksymalnie wzdłuż organizmu i przechodzą z regionu mitotyczno-proliferacyjnego do cyklu mejotycznego . Podczas tego cyklu komórki kończą profazę mejotyczną przed przejściem do strefy oogenezy (lub spermatogenezy, w zależności od płci i wieku organizmu).
D. melanogaster
Drosophila melanogaster ( D. melanogaster ), powszechnie znana jako muszka owocowa, jest dwupiennym (dwupłciowym) bezkręgowcem. Samice D. melanogaster mają dwa jajniki , z których każdy ma 16 jajników . Liniowy rozwój komórek macierzystych jajnika do dojrzałego oocytu jest podobny do rozwoju C. elegans . W D. melanogaster 14-stopniowy rozwój komórki jajowej przebiega od przedniego do tylnego jajnika. Dojrzałe oocyty są następnie przechowywane w macicy po przejściu przez jajowód, aby czekać na złożenie jaja.
kręgowce
Uważa się, że u ssaków oogeneza zachodzi przede wszystkim w okresie prenatalnym. Istnienie oogonialnych komórek macierzystych u ssaków jest kontrowersyjne, z wyjątkiem znalezienia OSC u dwóch gatunków loris i trzech gatunków nietoperzy.
W 2004 r. dostarczono istotnych dowodów na istnienie komórek macierzystych linii germinalnej w jajnikach dorosłych myszy, zdolnych do generowania oocytów w celu utworzenia nowych pęcherzyków. Istnieją pytania dotyczące technik sortowania komórek stosowanych do izolowania OSC, a niektórzy badacze wolą mniej rozstrzygający termin „komórki macierzyste żeńskiej linii germinalnej” od „OSC”. Nowe badania wskazują, że oogonialne komórki macierzyste nie występują u myszy i nie ma przekonujących dowodów na ich istnienie u innych ssaków.
Badania
Badanie opublikowane w 2015 roku wykazało, że tworzenie nowych oocytów z nowo odkrytych komórek macierzystych linii germinalnej, znanych jako oogonialne komórki macierzyste, otworzyło nowe możliwości leczenia niepłodności u kobiet .
Badania przeprowadzone przez Zuckermana i in. opublikowana w 1951 roku, ustanowiła główny dogmat, że neooogeneza u ssaków nie zachodzi po urodzeniu. Wnioski te zostały poparte przez innych badaczy, takich jak Peters i wsp., którzy badali syntezę DNA w oocytach podczas rozwoju embrionalnego. Ponieważ jednak nie badali oogenezy postnatalnej, nie mogli wyciągnąć żadnych wniosków na temat oogenezy postnatalnej. W 1967 roku Loannou i wsp. badali proliferację oogonii i starali się ustalić, czy przechodzą one mitozę. Byliby w stanie to wykazać, gdyby zaobserwowano aktywność mitotyczną i czy przyczynili się do powstania populacji komórek macierzystych. W tym celu użyli barwników hematoksyliny do barwienia podziałów mitotycznych. Jednak wyniki te były niejednoznaczne, ponieważ nie miały markerów oocytów, a zatem nie mogły z całą pewnością stwierdzić, że komórki te były częścią populacji komórek macierzystych. Od tego czasu wielu naukowców wykorzystało modele matematyczne, aby zasugerować, że bez populacji komórek macierzystych oocytów (OSC) samice ssaków nie będą miały wystarczającej liczby oocytów, aby zakończyć swoje życie reprodukcyjne z powodu znacznego tempa atrezji podczas normalnego cyklu. Jednak w 2004 r. nowe badania przeprowadzone przez Jonathana Tilly'ego i współpracowników zasugerowały, że istnieje nowa populacja komórek macierzystych u samic ssaków, którą można by wykorzystać w spersonalizowanych terapiach. Korzystając z badań na myszach, byli w stanie wykryć OSC, które były w stanie generować nowe komórki jajowe w tych mysich jajnikach. Tilly i in. użyli GFP, aby spróbować oznaczyć OSC, ale nie wiedzieli dokładnie, gdzie znaleźć te populacje komórek macierzystych, więc trudno powiedzieć, czy oznakowano komórki somatyczne, czy komórki macierzyste. Badanie to zakwestionowało wcześniej oczekiwane poglądy, ponieważ było sprzeczne z centralnym dogmatem oogenezy, a tym samym doprowadziło do szybkiego wzrostu liczby badań prowadzonych w celu zasugerowania, czy rzeczywiście istnieją komórki macierzyste oocytów w jajniku ssaków. Śledzenie linii i inne badania, po wstępnych obserwacjach w laboratorium Tilly'ego, nie znalazły żadnych dowodów potwierdzających istnienie oogonialnych komórek macierzystych.