Study of the possibility of postnatal ovogenesis in mammals - continuation of the discussion

Full Text

Неспособность млекопитающих к образованию новых клеток-предшественниц для яйцеклеток после рождения является догмой современной биологии. Только немногие половые клетки вступают в мейоз в конце внутриутробного развития. В результате этого яичник становится резервуаром лишь для малого числа овоцитов, количество которых невозможно восстановить в случае их потери в результате болезни или травмы.

Исследовательская группа Tilly из Harvard Medical School выдвигает гипотезу о возможности воспроизводства овоцитов у мышей за счет заселения яичника герминальными [герминативными] СК, выходящими из костного мозга [КМ] в кровоток [1, 2]. Авторы утверждают, что этот процесс продолжается в течение всей жизни и его основой является участие клеток КМ в постнатальном овогенезе, созревании и формировании фолликулов. Эта работа стала причиной оживленной дискуссии в научном мире [3, 4].

Для проверки гипотезы Tilly [1, 2] другая группа ученых, также работающих в Harvard Medical School, разработала модель перекрестного кровообращения у мышей, на которой изучала отношение циркулирующих клеток к фертильности взрослых самок и созреванию фолликулов. Результаты работы группы Kevin Eggan и Amy Wagers были опубликованы в недавнем номере журнала Nature и опровергают гипотезу Tilly.

Для изучения химеризма яичников сосуды мышей одной линии хирургически сообщали с сосудами мышей (парабиотические пары), трансгенных по маркерному зеленому белку. Пара приобретала общую систему кровообращения, а значит, возможность свободно обмениваться циркулирующими в крови клетками и ростовыми факторами. Исследование периферической крови показало высокую степень химеризма (до 65% клеток, экспрессирующих GFP в крови животных дикого типа). Пары поддерживались в течение 6-8 месяцев.

Предположительно, если циркулирующие клетки способны заселять яичник и влиять на овогенез, тогда в яичнике животных дикого типа должны обнаруживаться флуоресцентные клетки, и наоборот - у трансгенных животных предполагалось найти «не светящиеся» клетки. Для проверки этой гипотезы у самок стимулировали гиперовуляцию, собирали овоциты в метафазе второго деления созревания и анализировали экспрессию маркерного GFP при помощи флуоресцентной микроскопии. В отличие от периферической крови, химеризма яичников обнаружено не было. Все овоциты трансгенных мышей (80 овоцитов из 80) экспрессировали флуоресцентный белок, тогда как у мышей дикого типа флуоресценцию зафиксировать не удалось. Для изучения вклада циркулирующих клеток в овогенез при патологии парабионтам дикого типа вводили овотоксины, а затем создавали пары. Ученые наблюдали значительный химеризм периферической крови и КМ, однако химеризма овоцитов обнаружено не было (все 281 из 281 овоцита экспрессировали GFP). И ни один из 154 овоцитов от мышей дикого типа не был GFP-позитивен.

Отсутствие вклада клеток КМ в развитие яйцеклеток также показали путем внутривенного введения нефракционированного КМ от трансгенных животных мышам дикого типа после их стерилизации.

Таким образом, исследование показало отсутствие связи между клетками костного мозга (или другими циркулирующими клетками) и формированием зрелых овоцитов. Напротив, клетки, мигрировавшие в яичник, демонстрировали свойства лейкоцитарного ряда дифференцировки (CD45+) и локализовались среди кумулюсных клеток. Эти данные не противоречат идее о заселении постнатального яичника клетками КМ. В целом, результаты работы противоречат гипотезе Tilly и указывают на невозможность постнатального овогенеза de novo у млекопитающих. Также нельзя однозначно судить о вкладе клеток КМ в постнатальный овогенез. Дискуссию по результатам этих работ можно прочитать в журнале Nature [4].

About the authors

V. S. Melikhova

Author for correspondence.
Email: redaktor@celltranspl.ru
Russian Federation

References

Supplementary files