JMT日本干细胞中心-原始生殖细胞是什么？解说其特征和干细胞

日期：2021-04-09 17:16作者：admin

本文摘要
•原始生殖细胞是产生精子和卵子的细胞
•由原始生殖细胞制成的干细胞称为PG-EG细胞或PGC-EG细胞

产生精子和卵子的细胞称为原始生殖细胞。

在本文中，我们将解释原始生殖细胞的特征以及由原始生殖细胞制成的干细胞。

目录
1.什么是原始生殖细胞？
2.体细胞与生殖细胞之间的差异
3.减数分裂形成精子和卵子
4.由原始生殖细胞制成的干细胞和由干细胞制成的原始生殖细胞

1.什么是原始生殖细胞？

原始生殖细胞用英语表示为primordial germ cell（缩写：PGC）或生殖细胞。如今，原始生殖细胞经常被用作英语符号。除了原始生殖细胞外，它们也被称为原始生殖细胞和原生殖细胞。

原始生殖细胞是将来将成为生殖细胞的基础细胞。在雌性中，原始生殖细胞会变成卵黄质，然后通过卵母细胞分化成卵子。在男性中，原始生殖细胞变成精原细胞，经过过精母细胞和精细胞，分化成为精子。

动物细胞的分类多种多样，但是生殖细胞的分类却并非如此，可以说构成动物身体的细胞可以分为体细胞和生殖细胞。体细胞是组成身体各部分的细胞，而生殖细胞是为了保留下一代的细胞。

2.体细胞与生殖细胞之间的差异

为了了解原始生殖细胞，有必要了解体细胞和生殖细胞之间的差异。首先，体细胞和生殖细胞的作用完全不同。体细胞是组成身体并在体内起作用的基本单位。另一方面，生殖细胞具有将父母的遗传信息传递给孩子的作用。

细胞内最大的区别是染色体数。人类体细胞有46条染色体。这个数目46，表示有2组23条染色体。卵子受精时，受精卵的染色体为23 x 2，有46条染色体，这是由于卵子的染色体是母亲的23条染色体，而精子的染色体是父亲的23条染色体。

换句话说，精子和卵子分别具有23条染色体，生殖细胞具有23条染色体。由于体细胞具有从父亲和母亲衍生的染色体，因此每个都有23个染色体，总共46个染色体。就生殖细胞而言，其中的一半，即23种，这也就是体细胞和生殖细胞之间的最大差异。

原始生殖细胞包含“生殖”一词，因此很容易将它们视为生殖细胞，即23条染色体，但实际上，原始生殖细胞具有23 x 2即46条染色体，这是为什么呢？

3.减数分裂形成精子和卵子

精子和卵统称为“配子”。如果原始生殖细胞有46条染色体，那么在成为配子的过程中必须使它成为23条染色体。这是通过称为“减数分裂”的细胞分裂来完成的。通过将卵子减数分裂形成的具有23条染色体的卵子与具有相同23条染色体的精子受精，受精卵将从父亲那里得到23条染色体，从母亲那里得到23条染色体，总共有46条染色体。

首先，先解释一下卵子的形成。原始生殖细胞像体细胞一样，复制DNA然后分裂。换句话说，由原始生殖细胞分裂形成的细胞始终具有46条染色体。由原始生殖细胞分裂形成的细胞称为卵原细胞。这些卵原细胞生长并成为初级卵母细胞。当初级卵母细胞分成两个细胞时，初级卵母细胞不复制DNA。因此，初级卵母细胞的46条染色体被公平地分配给两个细胞。

初级卵母细胞的分裂称为初级分裂，由该分裂产生的两个细胞是次级卵母细胞和第一极体。次级卵母细胞和第一极体进一步分裂，次级卵母细胞分裂成的两个细胞中，其中一个就是具有23条染色体的卵子。另一个被称为第二极体，第一极体也分裂了两个细胞，被称为第二极体。换句话说，在此阶段，形成一个卵子和三个第二极体。最后一次分裂被称为二次分裂。

精子的分裂情况也是如此，会以相同的分裂方式生成具有23条染色体的精子。与生成的卵子的主要区别在于，卵子在第一次分裂和第二次分裂后就合成了一个卵子，但是精子的话，所有分裂的东西都变成了精子。

通过一次分裂，具有46条染色体的初级精母细胞变成具有23条染色体的次级精母细胞。由一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞。两个次级精母细胞总共形成四个精母细胞，每个有两个次生精子。这四个精子细胞变形并生成四个精子。

此外，最近的研究表明，在此阶段，发生了一种称为基因组印迹（GI）的现象，可通过DNA甲基化来调节基因表达。在同一动物物种内，DNA甲基化模式各不相同。因此，在生殖细胞中，来自父亲和母亲的DNA甲基化信息被暂时取消。然后，通过重新编程后，进行下一个个体形成的准备。从这个减数分裂的阶段到受精生命的基本形成，从遗传学的观点来看，进行了相当复杂的事情，还有很多事情还没有明确。

4.由原始生殖细胞制成的干细胞和由干细胞制成的原始生殖细胞

由原始生殖细胞制成的干细胞有：原始生殖细胞（Primedial Germ Cell）由来的PG、或是PGC，胚胎性生殖细胞（Embryonic Germ Cell）的EG由来的PG-EG细胞或是称之为PGC-EG细胞。日语中，虽然是由原始生殖细胞由来的，但是胚胎性生殖细胞的部分也被称为胚胎性生殖干细胞。

据说原始生殖细胞在人的妊娠约4周时会在体内的胚胎中发育。像ES细胞一样，PG-EG细胞也存在重大的伦理问题，因为它们必须使用受精卵或一个从受精卵发育而来的胚胎，但干细胞则使用实验动物，它被用于非人类哺乳动物的发育生物学研究中。

另外，不仅在人类中还在其他动物中进行了使用原始生殖细胞的研究。这样做的目的是通过创建濒临灭绝的动物物种的PG-EG细胞，并使其与“创建嵌合体”的细胞特征相关联，从而使动物物种免于灭绝。在畜牧领域，认为该技术有助于稳定由牛和猪制成的肉制品供应和肉的质量。

另外，正在进行从干细胞制造原始生殖细胞而不是从原始生殖细胞制造干细胞的研究。还于2014年发表了将iPS细胞成功用于生产人原始生殖细胞。

据悉原始生殖细胞对不孕不育疾病的治疗也做出了重大贡献。例如，如果不孕的原因是“没有精子”，知道不能怀孕是因为没有精子，但是要找出“为什么没有精子”的原因却并非易事。

如果可以由iPS细胞制造原始生殖细胞，则不仅可以用于治疗不育症，还可以通过更详细地研究生殖细胞的发育来明确不育的原因。此外，即使使用原始生殖细胞进行研究，也难以制备许多研究机构所需的细胞，因为它们必须从受精的胚胎中收集。此外，由于伦理问题，研究主题必须经过机构伦理委员会的严格审查。

但是，如果能够使用IPS细胞由来的原始生殖细胞的话，限制就会放宽，想用于研究的研究机构购买IPS细胞，按着已公布的内容进行研究培养的话，就可以得到原始生殖细胞。虽然少子化仍是一个社会问题，但是也存在着“有些人想要孩子但是由于不孕而不能生孩子”的问题。在解决这个问题上，对始原生殖细胞的研究就起到了很大的作用。

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