视黄酸信号通路在青鳉精原干细胞体外增殖与分化中的作用

为探究视黄酸(RA)在鱼类精原干细胞(SSC)增殖与分化中的作用,实验首先以三色荧光报告载体pGRY[延伸因子 1α启动子驱动组蛋白H2B-绿色荧光融合蛋白、减数分裂联会复合体蛋白 3(Scp3)启动子驱动嘌呤霉素红色荧光融合蛋白、精蛋白启动子驱动黄色荧光蛋白]转染青鳉精原干细胞系SG3,获得稳转细胞SG3-pGRY,然后分别在 2D与3D培养条件下检测RA信号对其增殖与分化的影响.结果显示,稳转细胞SG3-pGRY的红色荧光可监测细胞内源性Scp3 的表达,且细胞仍保持干性及分化潜能,表明其可用于监测细胞分化状态.在 2D培养条件下,即在细胞培养板中待细胞生长密度约 90%就进行传代培养,RA可显著抑制细胞增殖,其受体α、β、γ泛抑制剂BMS493 可促进细胞增殖.第 48 小时,RA处理可下调细胞多能性相关基因pou5f3、klf4 表达,上调减数分裂相关基因dazl表达,但对其他减数分裂相关基因如scp3 表达无明显影响.第 8 天,处理组及对照组均未能观察到红色荧光,这与已有报道RA处理体外培养小鼠SSC可显著促进Scp3表达,并进入减数分裂I期偶线期的研究结果明显不同.在 3D培养条件下,即用 96 孔球形低吸附微量培养板进行培养,48 h后细胞成球状体聚集生长,RA、BMS493 处理组、对照组在 48 h后均观察到明显红色荧光,减数分裂相关基因表达与 2D相比显著上调.第8 与第 34 天,RA处理组减数分裂相关基因表达均显著高于对照组,而BMS493 处理组低于对照组.研究表明,RA信号可抑制SG3 增殖,促进其分化,但不是诱导细胞发生减数分裂的关键分子.本研究不仅为鱼类SSC分化相关研究提供了良好研究模型,而且促进了对于RA信号在鱼类SSC增殖与分化中作用的深入认识.