Ученые обнаружили новую функцию фактора самообновления стволовых клеток сперматогоний

Исследовательская группа сообщила о новой функции фактора роста фибробластов 2 (FGF2) — фактора самообновления стволовых клеток сперматогоний (SSC), которые являются источником производства спермы. Хотя ранее было показано, что как FGF2, так и глиальный нейротрофический фактор (GDNF) незаменимы для самообновления и выживания SSC in vitro, настоящее исследование выявило, что FGF2 обладает свойствами, отличными от GDNF, в семенниках мыши. Это открытие внесет вклад в регуляцию SSC in vivo для лечения мужского бесплодия.

Исследование опубликовано в Stem Cell Reports.

Доктор Сэйдзи Такасима, доцент факультета текстильной науки и технологий Университета Синсю и ответственный автор статьи, успешно идентифицировал новую функцию FGF2 в семенниках мыши, используя систему биодеградируемых желатиновых микросфер, способных к длительному высвобождению факторов самообновления в течение нескольких дней in vivo.

Непрерывное производство спермы обеспечивается повторением циклов самообновления и дифференцировки SSC. Было хорошо известно, что самообновление SSC стимулируется GDNF, тогда как ретиноевая кислота (RA) индуцирует дифференцировку в направлении производства спермы. В 2015 году доктор Такасима обнаружил, что FGF2 также действует как фактор самообновления для SSC in vitro. В настоящем исследовании его группа продемонстрировала, что FGF2, напротив, действует как фактор, способствующий дифференцировке, in vivo.

Они обнаружили, что SSC, стимулированные FGF2, чаще экспрессируют рецептор к RA по сравнению с клетками, стимулированными GDNF. Это позволяет предположить, что FGF2 расширяет пул SSC, восприимчивых к дифференцировке. Одновременно они также показали, что эта молекула действует на микроокружение семенника, необходимое для функции SSC, облегчая действие RA. Эти результаты демонстрируют, что FGF2, который в 2015 году был признан истинным фактором самообновления SSC in vitro, может, напротив, способствовать дифференцировке SSC in vivo. Учитывая, что соотношение GDNF/FGF2 динамически меняется в процессе развития и регенерации семенников, функциональный баланс между GDNF и FGF2 может играть ключевую роль в регуляции производства спермы из SSC.

Это открытие внесет вклад не только в понимание принципа производства спермы, но и в будущие приложения для лечения мужского бесплодия, разведения сельскохозяйственных животных и сохранения исчезающих видов.