异基因干细胞移植会造成生殖细胞遗传性改变吗？

sunsong7

        生殖细胞（germ cell）是多细胞生物体内能繁殖后代的细胞的总称，包括从原始生殖细胞（Primordial germ cells）、生殖母细胞（gametocyte）、配子（gamete）、受精卵（zygote）等。物种主要依靠生殖细胞而延续和繁衍，在个体发生中，生殖细胞在发育早期就被决定了。" K5 ?* x' c: L; ?" a% ?$ e
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        体细胞（somatic cells）指多细胞生物体中除生殖细胞和生殖细胞前体细胞之外的所有细胞的总称。体细胞最初从受精卵分裂而来，拥有全套的遗传信息，体细胞突变的变异只能在体细胞中传递，不会像生殖细胞那样遗传给下一代。2 S6 N( C/ Z$ B( ?
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        获得性遗传（acquired genetics）是“后天获得性状遗传”的简称，指生物在个体生活过程中,受外界环境条件的影响,产生带有适应意义和一定方向的性状变化,并能够遗传给后代的现象。
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        从个体发育和生殖过程中看，多细胞生物的生殖细胞与体细胞的增殖、分化是在两个相对独立的框架中进行的，所有体细胞最终都要走向死亡，只有生殖细胞有延存至下一代的机会，就是说物种的遗传信息是通过生殖细胞传递的，体细胞没有直接参与物种的延续。那么适应、驯化等“获得性遗传”性状是通过什么途径得以继承呢？换句话说，体细胞的获得性性状相关遗传信息是如何被生殖细胞所“记录”呢？
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' F- t( P3 ^  K: z        老狼推测以下几种可能性，欢迎批评！
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' Z( j4 B! [0 j' ?( y        1. 基因突变——生殖细胞在减数分裂时对外界环境具有较高的敏感性，做成体细胞基因变异的微环境对生殖细胞也可能造成类似的影响？
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        2. 细胞质遗传——微环境中一些影响体细胞性状的决定因子通过体液传递到卵细胞的卵质（细胞质）中？$ E4 P! l( |, \3 C5 K0 j
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        3. 表观遗传——影响体细胞表观遗传特征的因素也改变了生殖细胞的DNA的某些表观遗传特征，而这些后天获得的表观遗传特征在减数分裂及受精卵发育过程中没有被完全抹除？7 U9 ]  c6 C# t7 C
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        4. 蛋白质作用——DNA复制、mRNA转录、蛋白质翻译、DNA甲基化，RNA编辑，miRMA调控等生命活动都需要蛋白质参与，如：酶、激素、抗体、信号蛋白等，蛋白质参与了对生殖细胞的重编程？
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        5. 转基因——一些后天获得的遗传性状对mRNA进行编辑，通过逆转录病毒在生殖细胞复制过程中整合到DNA中的从而对生殖细胞造成遗传性改变？
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        6. “中心法则”改写，遗传法则面临阮病毒传播，RNA编辑等挑战？4 ]: Y& J7 n7 Z# d1 W' J3 [

% I) X$ a9 Y- R+ q6 N        7. 其他物理、化学、生物因素对生殖细胞的的遗传性状进行“编程”？" e" B' H8 @+ @; D4 U
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& ^  F* k9 `9 R& K3 Y9 X1 m        话归原题，干细胞多组织归巢具有不确定性，异基因干细胞移植后会不会对生殖干细胞进行“转基因”，甚至所移植的异基因干细胞在体内直接参与生殖细胞活动？
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' [$ r. E" {& C4 |$ u" b+ P        随着干细胞临床应用的普及，人体间细胞和基因的普遍交流会不会造成后代不是自己的基因呢？

marrowstem

      我的观点是可能性会>51%，原因是干细胞的发育多能性往往超过我们对他的想象认为，在临床上执行干细胞移植的临床实践显示，植入成功的造血干细胞可以在不同组织环境中发育成对应组织的成熟细胞，有的能改变血型。' @1 L9 D" N2 P. B4 H
     另外我们知道，干细胞在体内也是可以通过血液等途径进行迁移的，何况现在的异基因干细胞移植途径也是通过静脉途径注入的，所以进入生殖环境的可能性也是存在的。
4 K9 X& s5 C% m0 F   再一点，在移植前，往往需要先全部杀死体内原有的干细胞，而生殖干细胞及生殖细胞作为分化程度低的细胞，往往在此过程中容易被杀死、杀光。所以这块已缺少干细胞存在的土壤完全有可能迎来移植干细胞的生根和发芽。

sunsong7

回复 头脑和灵魂 的帖子
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- i; D9 J" S/ M, @5 V未来临床应用普及的异基因干细胞不只是“精原干细胞”吧？

头脑和灵魂

对于异基因精原干细胞的移植和生殖遗传毒性问题，早在上世纪九十年代就有人在做这方面工作了，楼主应该多查查文献。

FireDragon

我肤浅得认为这与移植组织与生殖系统的关系决定，如果是与生殖系统联系紧密的组织，其影响配子基因型的概率会更高一些
0 X: H$ D( W5 N* i% K- Y另外我认为直接整合或者重组（可能是楼主说的转基因）的可能性不大，主要影响可能在表观遗传上

song2086

这个问题有2种情况：  f; t6 p+ _. Q9 Y( ~; O& o
1.异基因生殖细胞的干细胞移植如睾丸或卵巢中的生殖干细胞异基因干细胞移植会造成生殖细胞遗传性改变。
: Q5 `5 b! [( p3 ?# m9 L" R2.其它体细胞的干细胞移植，一般不会迁移到生殖器官转变为精母细胞或卵母细胞，如何会导致生殖细胞遗传性改变？

bypw

学习了

bypw

学习了

yourwish140

深奥啊，学习了。

starlancer

回复 sunsong7 的帖子
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很好的问题，我也随便说几句。5 a7 S$ P* l6 Y2 ^2 ^" J$ s$ r: G: c
首先关于体细胞和生殖细胞之间的关系属于即独立又有内在的千丝万缕的联系。因为体细胞的概念太广泛了，或许很多体细胞与生殖细胞一辈子都扯不上关系，但也有不少体细胞和生殖细胞有着之间或者间接的联系，比如说垂体分泌的激素能够对生殖细胞进行刺激，再比如说赛尔托利细胞和颗粒细胞分别对雄性和雌性生殖细胞起着支撑、调控等诸多功能，彼此之间相互影响。所以说到体细胞也可以通过之间或者间接的作用把获得性遗传信息传递给生殖细胞，令其作出反应，最终可能影响后代。也有可能是外界影响因素之间作用到了生殖细胞及其微环境，那么这个微环境的共同作用效果或许以遗传信息突变的方式传递给后代。lz列举的几条可能性我觉得都是有可能的，但生殖细胞有其相对独立的环境，因而被保护起来，也有其独特的修复方式来尽量降低环境对自身遗传信息的干扰，所以我觉得通常情况下体细胞的获得性遗传发生的概率是很小的。因此，我认为对于移植的异源干细胞，影响生殖干细胞的可能性很小，原因如下：# I+ x( Y. D- v- R6 D" _* e
首先外源性干细胞的移植是需要内源性的niche作为基础的，对于一个niche而言，是一个把自身干细胞剔除之后还能够接受外源性干细胞的环境，所以如果一个干细胞成功的植入后，是可以避开免疫系统的排斥并且被niche所接受的。这样一个干细胞在niche的调控下进行增殖或者静止或者分化，产生的子代细胞是能够被受体接受的细胞的。但问题的关键是其DNA是不一样的，这么一个外源性的干细胞及其衍生物，在局部的影响也是会不一样的，举个例子：我们把c57的精原干细胞植入不育型ICR小鼠的睾丸里，然后让这个icr小鼠和一个健康的雌性icr小鼠交配，产生的子代却是黑色的，这是因为父本的精子里的DNA是来自于c57小鼠的。那么回到上面的问题，对于移植不同类型的干细胞，对于生殖系干细胞的干扰就不一样了。我认为绝大多数类型干细胞，这辈子和生殖系干细胞打交道的机会都非常非常少，所以对生殖系干细胞进行转基因的概率也很低很低。而对于某些和生殖细胞经常打交道的干细胞，比如说植入卵巢间质干细胞，那就很有可能通过lz上面说的几种方式对生殖系干细胞产生影响了。# y+ F8 @) r/ p; [0 x
说的比较凌乱，不足之处请多指教。