鱼类长期精原干细胞系的成功培养为濒危鱼类的保护提供了新思路

最近，上海海洋大学渔业与生命学院的李和桂浪在鱼类精原干细胞体外诱导精子发生的研究中取得了进展。研究表明，体外长期稳定培养的秋刀鱼精原干细胞系可被鱼类性腺细胞诱导成精子。这是世界上首次建立长期培养的商业鱼类精原干细胞系。它们不仅能在体外产生精子，还能存活长达800天。这为进一步研究和认识精原干细胞提供了基础，也为保护濒危鱼类物种和优化具有重要经济价值鱼类的育种方法提供了新思路。相关研究成果发表在国际学术期刊《生物学》(生物学)上。

从秋刀鱼小而圆的精原干细胞到实验皿中鞭毛自由摆动的精子，商业鱼类的生殖干细胞在培养基中完成了发育成精子的神奇旅程，这在世界上尚属首次尝试。

精原干细胞通过有丝分裂和减数分裂产生精子，并将遗传信息传递给下一代，从而保证物种的延续。大量研究表明，在体外重塑生精微环境可以诱导精原干细胞系分化产生精子。在鱼类研究中，如何在体外获得精原干细胞系并长期培养是一个关键的技术问题。

世界各国的研究机构都在探索如何获得长期稳定培养的精原干细胞系。李和桂浪团队在前人研究成果的基础上，将模式干细胞培养技术应用于鲭鱼和刀鲚，在国际上首次建立了体外长期培养的鲭鱼精原干细胞系。

“我们的鱿鱼精原干细胞系在体外存活了2年多，从时间上来说是世界第一。”李说，“而且它的生长非常稳定，具有典型的精原干细胞的基因表达模式。由此，我们建立了在体外长期培养并产生精子的鲅鱼精原干细胞系，以及能诱导其他鱼类精原干细胞产生精子的刀鲚腺细胞系。”

在实验室中，金鱼藻精原干细胞系与金鱼藻精巢细胞共培养。在第14天，在培养基中可以观察到表达红色荧光蛋白的精细胞。这表明鲅鱼精原干细胞系逐渐被诱导为未成熟的精细胞。经过16天的培养，研究人员观察到，鲅鱼的精原干细胞系分化成了更成熟的精子，精子的尾巴微微摆动。这表明在适当的诱导条件下，鲅鱼精原干细胞系可以进入精子发生阶段，产生神奇的精细胞。

该研究突破了养殖鱼类精原干细胞系无法长期培养的难题。通过体外和体内多角度诱导和移植，精原干细胞系在体外形成精子。这为进一步研究和了解精原干细胞系提供了基础，也为保护濒危鱼类物种和优化具有重要经济价值鱼类的育种方法提供了新思路。

下一步，李和桂浪团队还将结合干细胞培养诱导技术、基因编辑技术、细胞移植技术等多种研究手段，针对繁殖困难、繁殖周期长的珍稀或濒危鱼类，建立生殖干细胞体系，开发生殖干细胞基因编辑介导的创造养殖鱼类优良种质新技术。