近日，上海海洋大学水产与生命学院李名友、桂朗团队在鱼类精原干细胞系体外诱导精子发生领域取得重要研究进展。该团队成功实现了体外长期稳定培养的马口鱼精原干细胞系在鱼类性腺体细胞诱导下生成精子。此项成果标志着全球首个经济鱼类长期培养精原干细胞系的建立，该细胞系不仅能在体外产生精子，且已稳定存活超过800天。这一突破为精原干细胞的深入研究奠定了坚实基础，同时也为鱼类濒危物种保护及重要经济鱼类育种策略的优化开辟了全新路径。相关研究成果已发表于国际权威学术期刊《生物学》(Biology)。
从形态圆润的马口鱼精原干细胞，到在培养皿中发育出具有活动能力鞭毛的精子，经济鱼类生殖干细胞在体外培养基中完成了向精子分化的全过程，此项成果在全球范围内尚属首次。
精原干细胞通过有丝分裂与减数分裂产生精子，从而实现遗传信息的传递与物种的延续。大量研究证实，在体外重构精子发生的微环境，能够诱导精原干细胞系分化为精子。在鱼类研究领域，如何获取并实现精原干细胞系的体外长期培养，一直是亟待攻克的关键技术瓶颈。
全球多个研究机构长期致力于探索建立长期稳定培养的精原干细胞系。李名友、桂朗团队在既有研究基础上，将模式鱼类的干细胞培养技术成功应用于马口鱼及刀鲚，在国际上首次建立了能够体外长期培养的马口鱼精原干细胞系。
“我们建立的马口鱼精原干细胞系在体外已持续培养超过两年，就培养时长而言，堪称全球领先。”李名友表示，“该细胞系生长状态稳定，并具备典型的精原干细胞基因表达特征。基于此，我们不仅建立了能长期培养并产生精子的马口鱼精原干细胞系，还构建了能够诱导其他鱼类精原干细胞系产生精子的长江刀鲚性腺体细胞系。”
在实验条件下，科研人员将马口鱼精原干细胞系与其精巢细胞共培养。培养至第14天，可在培养基中观测到表达红色荧光蛋白的精子细胞，这表明马口鱼精原干细胞系正被逐步诱导为未成熟精子细胞。培养16天后，研究人员观察到该干细胞系分化为更为成熟的精子，且精子尾部呈现轻微摆动。这证实了在适宜的诱导条件下，马口鱼精原干细胞系能够启动精子发生过程，成功产生具有功能的精子细胞。
本研究成功突破了养殖鱼类精原干细胞系难以长期体外培养的难题，通过体内外多层面的诱导与移植实验，实现了精原干细胞系在体外形成精子。该成果不仅深化了对精原干细胞系的认知，也为鱼类濒危物种的保护以及重要经济鱼类育种技术的革新提供了重要的理论依据与技术思路。
展望未来，李名友、桂朗团队将进一步整合干细胞培养与诱导技术、基因编辑技术及细胞移植技术等多种前沿手段，致力于构建繁殖困难、周期长、珍稀或濒危鱼类的生殖干细胞资源体系，并发展基于生殖干细胞基因编辑的养殖鱼类优良种质创新技术。
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