?子科生物報道：卵巢的生殖和內(nèi)分泌功能涉及到多個細(xì)胞群體的發(fā)育、分化和相互作用。盡管卵巢對生育和內(nèi)分泌健康至關(guān)重要，但卵巢細(xì)胞的功能特性在很大程度上仍是未知的。

近日，密歇根大學(xué)安娜堡分校的研究人員利用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和單細(xì)胞測序方法，構(gòu)建出第一張人類卵巢的細(xì)胞圖譜。這項研究成果于4月5日發(fā)表在《Science Advances》雜志上，有助于開發(fā)治療方法來恢復(fù)卵巢的激素分泌。

同時，對卵巢的深入了解也意味著研究人員有可能利用儲存和冷凍的組織，在實驗室中制造出人造卵巢。目前，醫(yī)生可將之前冷凍的卵巢組織植入體內(nèi)，暫時恢復(fù)激素和卵子的產(chǎn)生。然而，這種方法并不能長期奏效，因為植入后存活下來的卵泡非常少。

這張新圖譜揭示了讓卵泡成熟的因素，因為大多數(shù)卵泡在不釋放激素或卵子的情況下就會萎縮。研究人員利用新工具來鑒定單細(xì)胞水平上的基因表達情況，從而鎖定了攜帶卵母細(xì)胞的卵泡。

共同通訊作者、密歇根大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系副教授Ariella Shikanov表示：“既然我們已經(jīng)知道哪些基因在卵母細(xì)胞中表達，我們就可以測試改變這些基因是否能夠產(chǎn)生功能性卵泡。這有望協(xié)助人們制造出人工卵巢，最終移植回人體。”

大多數(shù)卵泡被稱為原始卵泡，處于休眠狀態(tài)，位于卵巢的外層（即皮質(zhì)）。這些卵泡中的一小部分會定期激活，并遷移到卵巢內(nèi)一個被稱為生長池的區(qū)域。只有少數(shù)正在生長的卵泡會繼續(xù)產(chǎn)生成熟的卵子，并釋放到輸卵管中。

研究人員認(rèn)為，有了引導(dǎo)卵泡發(fā)育和調(diào)整卵巢環(huán)境的能力，工程化卵巢組織有望在更長時間內(nèi)發(fā)揮功能。這意味著患者的生育期更長，身體也能夠在更長的時間內(nèi)分泌激素，幫助調(diào)節(jié)月經(jīng)周期，并支持肌肉、骨骼和心血管健康。

在這項研究中，研究人員利用NanoString的GeoMx平臺，對兩名供者的257個區(qū)域樣本開展空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，以研究卵巢的功能單位。他們還收集了另外三名供者的21,198個細(xì)胞的單細(xì)胞RNA測序數(shù)據(jù)，并鑒定出四種主要細(xì)胞類型和四種免疫細(xì)胞亞型。

對采樣區(qū)域的自定義ROI選擇揭示了卵母細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞和顆粒細(xì)胞的不同基因活性。這些數(shù)據(jù)也催生了卵母細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞和顆粒細(xì)胞的特異性panel，有助于了解驅(qū)動卵泡發(fā)育的分子程序。

“這是我們第一次以卵泡和卵母細(xì)胞為目標(biāo)開展轉(zhuǎn)錄分析，這使得我們能夠看到哪些基因處于活躍狀態(tài)，”Shikanov說。

“大多數(shù)卵泡在出生時就已經(jīng)存在，但從未進入生長池，最終自我毀滅。這些數(shù)據(jù)讓我們開始了解是什么造就了一個好卵子——是什么決定了哪個卵泡能夠生長、排卵、受精并形成嬰兒。”

密歇根大學(xué)的工作屬于人類細(xì)胞圖譜（Human Cell Atlas）計劃中的一部分，該計劃旨在繪制“所有不同細(xì)胞及其分子特征和位置的圖譜，以便了解人體是如何工作的，以及疾病中哪個部分會出錯”。