سلول‌های بنیادی تخمک‌ساز تخمدان:
مفهومی امیدبخش در حفظ باروری زنان
مونا ذوالفقار1 و دکتر طاهره ناجی2
1: دانشجوی فوق‌لیسانس گروه سلولی و مولکولی دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران
2: استادیار و مدیر گروه سلولی و مولکولی دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی
چکیده:
در زیست‌شناسی تولیدمثل، یک باور عمومی وجود دارد و آن باور این است که زنان با تعداد محدودی تخمک متولد می‌شوند و تخمک‌زایی در دوران پس از تولد متوقف می‌شود، اما شواهد اخیر این اصل را به چالش کشیده است، زیرا محققین نشان داده‌اند دسته‌ای از سلول‌های بنیادی اپیتلیوم سطحی تخمدان دارای قابلیت تمایز به سمت سلول‌های شبه‌تخمک هستند و می‌توانند به‌عنوان یک منبع تولیدکننده سلول‌های زایا فعالیت کنند. به‌منظور رفع برخی از مشکلات ناباروری، محققین درصدد تولید آزمایشگاهی تخمک با استفاده از سلول‌های بنیادی تخمدان بیماران هستند چرا که اپیتلیوم سطحی تخمدان، محل تجـــمع سلول‌های بنیادی تخمک‌ساز شناخته شده است. مطالعات نشان داده است این دسته از سلول‌های بنیادی قادر به تشکیل تخمک بالغ در محیط آزمایشگاه هستند و هنگامی که به تخمدان فاقد هرگونه سلول زایا تزریق می‌شوند قادرند فولیکول‌های تخمدانی را شکل داده و حتی منجر به تولد فرزندان سالم در موش بشوند.
واژگان کلیدی: حفظ باروری، اپیتلیوم سطحی تخمدان، سلول‌های بنیادی تخمدان، سلول‌های زایا، سلول‌های شبه‌تخمک
مقدمه:
عوامل ژنتیکی مختلف و یا درمان سرطان با استفاده از دارو‌های گنادوتوکسیک می‌توانند نقص زودرس تخمدان را در خانم‌هایی که هنوز در سن باروری قرار دارند، ایجاد کنند [1,2] و در حال حاضر تنها فرآیندی که آنان را برای به دست آوردن یک باروری موفق یاری می‌کند، دریافت تخمک یا جنین به‌صورت اهدایی است، اما مشکل این روش آن است که فرزندان از نظر زیست‌شناسی متعلق به این افراد نمی‌باشند [3]. تجدید‌پذیری تخمک به‌واسطه سلول‌های بنیادی تخمدان بیماران، امید تازه‌ای به این گروه می‌بخشد؛ به‌خصوص زنانی که در معرض نارسایی‌های زودرس تخمدان قرار گرفته‌اند، زیرا این گروه از بیماران با از دست دادن عملکرد تخمدان زیر سن 40 سالگی روبرو هستند و این نارسایی‌ها بر اثر عدم تولید سلول زایا و یا کافی نبودن آن‌ها و نیز عدم وجود تخمک کارآمد، اتفاق می‌افتد. تاکنون روش درمانی مؤثری جهت رفع این قبیل مشکلات شناخته نشده است [4،5]، ازاین‌رو محققین درصدد ایجاد مدل‌های آزمایشگاهی جهت بازسازی سلول‌های زایا با استفاده از سلول‌های بنیادی تخمدان هستند.
سلول‌های بنیادی تخمک‌ساز تخمدان:
در مردان تعداد کمی سلول‌های بنیادی سازنده اسپرم در لوله‌های اسپرم‌ساز وجود دارد که پس از تقسیم، سلول‌های اسپرماتوگونی اولیه را ایجاد می‌کنند، بنابراین سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز با ساخت مجدد و عرضه اسپرماتوسیت، منجر به تولید مستمر و دائمی اسپرم در طول دورۀ زندگی مردان می‌شوند [6،7]. پس از کشف سلول‌های بنیادی اسپرم‌ساز این سؤال در ذهن محققین شکل گرفت که آیا سلول‌های بنیادی سازنده تخمک نیز در تخمدان زنان وجود دارند؟ زیرا یک باور عمومی در زیست‌شناسی تولیدمثل این است که زنان با تعداد ثابت و غیرقابل تجدید تخمک متولد می‌شوند [8]. سرانجام کشف سلول‌های بنیادی تخمدان و اثبات توانایی‌شان در تشکیل تخمک جدید پس از تولد، این نظریه را به چالش کشید، چراکه این دسته از سلول‌ها، سلول‌های زایایی هستند که در اپیتلیوم سطحی تخمدان قرار گرفته‌اند و از نظر میتوزی فعال بوده و قادرند تخمک بسازند [9،10]. با وجود اینکه نزدیک به یک دهه از کشف سلول‌های بنیادی تخمدانی با قابلیت ساخت تخمک می‌گذرد اما هنوز موضوع بسیاری از مطالعات روز بوده و جای بحث گسترده‌ای را به خود اختصاص داده است، زیرا درمان سرطان با استفاده از دارو‌های گنادوتوکسیک و یا عوامل ژنتیکی مختلف می‌توانند منجر به کاهش تعداد و عملکرد تخمک بشوند و نارسایی زودرس تخمدان را ایجاد کنند [1,2] و استفاده از سلول‌های بنیادی تخمدان، جهت تولید تخمک می‌تواند کمک شایانی به این دسته از بیماران نماید.
یافته‌های اخیر پیرامون سلول‌های بنیادی تخمدان:
نخســــــــــتین بار در سال 2004، Johnson و همکارانــــــــش بیان بالای مارکر‌های میوزی اولیه را در اپیتلیوم سطحی تخمدان موش بالغ گزارش کردند و همچنین توانستند بعد از پیونـــــد بافت تخمدان موش وحشی به تخمدان موش سبز
(+Green fluorescent protein) ی که ذخیره سلول‌های زایای آن کاملاً از بین رفته بود، فولیکول‌های کایمری را ایجاد نمایند که در این فولیکول‌ها تخمک به‌صورت –GFP، اما سلول‌های گرانولوزای اطراف آن +GFP بودند [9]. در طی مطالعۀ دیگری که توسط Bokuvsky و همکارانش در سال 2004 انجام گرفت، نشان داده شد که نتایجشان موافق با داده‌های گروه قبل است و سلول‌های بنیادی که در اپیتلیوم سطحی تخمدان قرار گرفته‌اند قادر به تولید ساختار‌های شبه‌تخمک می‌باشند [11]. Zhang و همکارانش در سال 2008 اثبات کردند اپیتلیوم سطحی تخمدان محل تجمع Oogonial Stem Cells یا همان سلول‌های تخمک‌ساز تخمدان است و نشان دادند مارکر‌های سلول‌های زاینده (OCT-3/4, MVH SCF-R, SSEA-1) و مارکر‌های میوزی DMC1/SCP3 بر روی سلول‌هایی قرار گرفته‌اند که در ناحیه اپیتلیوم سطحی تخمدان موش بالغ تجمع یافته‌اند [12]. در سال 2009، Zou و همکارانش تولد موش سالم و زنده را با بهره گرفتن از سلول‌های بنیادی تخمدان گزارش کردند و توانستند پس از تزریق سلول‌های بنیادی تخمدان موش +GFP به تخمدان خالی از ذخیره Germ Cell موش نوع وحشی –GFP، تولد مو‌ش‌های +GFP را داشته باشند [13].
Parte و همکارانش در سال 2011 اعلام کردند دو جمعیت مختلف از سلول‌های بنیادی سازنده تخمــــــــــــــک؛ (Ovarian Germline Stem Cells و Very Small Embryonic Like Stem Cells) در اپیتلیوم سطحی تخمدان وجود دارد که هر دو جمعیت سلولی قادر به ایجاد ساختار‌های شبه‌تخمک هستند. همچنین نشان دادند OGSCs از VSELs نشأت گرفته و VSELs از خود ماهیتی مشابه سلول‌های بنیادی پرتوان و حتی همه‌توان نشان می‌دهند و می‌توانند علاوه بر تولید ساختار‌های شبه‌تخمک، ساختار‌های شبه‌جنینی را نیز بوجود آورند [14]. در سال 2012، white و همکارانش OGSCs را از تخمدان انسان جدا کردند و پس از تغییر آن‌ها به‌صورت +GFP، به یک قطعه از بافت تخمدان انسان تزریقشان کردند. سپس این قطعۀ بافتی را به تخمدان موش دارای نقص سیستم ایمنی که کل ذخیره Germ Cellاش از بین رفته بود، پیوند زدند و پس از دو هفته فولیکول‌های کایمر (تخمک +GFP و سلول‌های گرانولوزا –GFP) را در تخمدان موش مشاهده نمودند [15].
نتیجه‌گیری:
آمار جهانی ناباروری 15-10 درصد است [7] و یکی از عوامل آن کاهش کیفیت تخمک زنان به علت تأخیر در بارداری است. حتی دوره کوتاه باروری زنان می‌تواند به علت آسیب‌های ناشی از دارو‌های گنادوتوکسیک (جهت درمان سرطان) به تخمک و سلول‌های گرانولوزا، کوتاه‌تر گردد [8]. در نتیجه نیاز به روش‌های کمک باروری ضرورتاً احساس می‌شود. در سال‌های اخیر استفاده از سلول‌های بنیادی جهت تولید سلول زایا، به‌عنوان یک راه‌حل به‌منظور رفع مشکلات ناباروری در نظر گرفته شده است [9]، با توجه به رشد نرخ ناباروری و نتایج بالا استنتاج می‌شود استفاده از سلول‌های بنیادی تخمدان در جهت تولید تخمک می‌تواند کمک شایانی به بیماران متأثر از نارسایی‌های تخمدان نماید چراکه سلول‌های بنیادی تخمدان که در اپیتلیوم سطحی آن تجمع یافته و دارای حافظه Germ Cellی هستند می‌توانند در جهت تولید سلول زایا و یا سلول‌های شبه‌تخمک برای این دسته از بیماران مناسب باشند و ازآنجایی‌که این علم در طفولیت خود به سر می‌برد، نیاز به مطالعات و تحقیقات گسترده در این زمینه احساس می‌شود، زیرا گسترش تحقیق در این زمینه می‌تواند افق‌های تازه‌ای را در جهت حفظ باروری زنان متأثر از نارسایی‌های عملکرد تخمدان در پیش رو قرار دهد.
منابع و مآخذ:
- Sukur, Y. et al., (2014). Ovarian Aging and Premature Ovarian Failure. Journal of the Turkish German Gynecological Association, Vol.15, No.3. PP.190.
- Stroud, J. et al., (2009). Effects of Cancer Treatment on Ovarian Function. Fertility and Sterility, Vol.92. PP.417.
- Woods, D. Tilly, J. (2012). The Next (Re)generation Of Ovarian Biology and Fertility in Women: Is Current Science Tomorrow’s Practice?. Fertility and Sterility. Vol.98. PP.3-10.
- Goswami, D. and S.Conway, G. (2005). Premature Ovarian Failure. Human Reproduction Update. Vol.11, No.4. PP.391-410.
- Beck-Peccoz, P. and Persani, L. (2006). Premature Ovarian Failure. Orphaned Journal of Rare Disease. Vol.1. PP.9.
- Brinster, R. and Zimmer, J. (1994). Spermatogenesis Following Male Germ Cell Transplantation. Proc Natl Acad Sci U S A. Vol.91. PP.11298-11302.
- Brinster, R. and Avarbock. (1994). Germline Transmission of Donor Haplotype Following Spermatogonial Transplantation. Proc Natl Acad Sci U S A. Vol.91. PP 11303-11307.
- Zuckerman, S. (1951). The Number of Oocytes in the Mature Ovary. Recent Prog Hormone Res. Vol.63, No.6. PP.108.
- Johnson, J. et al., (2004). Germline Stem Cells and Follicular Renewal in the Postnatal Mammalian Ovary. Nature. Vol.428. PP.145-150.
- Woods, D. White, Y. and Tilly, J. (2013). Purification of Oogonial Stem Cells from Adult Mouse and Human Ovaries: An Assessment of the Literature and a View toward the Future. Reproductive Science. Vol.20, No.1. PP.7-15.
- Bukovsky, A. et al., (2004). Origin of Germ Cells and Formation of New Primary Follicles in Adult Human Ovaries. Reproductive Biology and Endocrinology. No.2. PP.20.
- Zhang, D. et al., (2008). Expression of Stem and Germ Cell Markers within Nonfollicles in Adult Mouse Ovary. Reprod Sci. Vol.15. PP.139-146.
- Zou, K. et al., (2009). Production of Offspring from a Germline Stem Cell Line Derived from Neonatal Ovaries. Nature Cell Biology. Vol.11. PP.631-636.
- Parte, S. et al., (2011). Detection, Characterization, and Spontaneous Differentiation in Vitro of Very Small Embryonic Like Putative Stem Cells in Adult Mammalian Ovary, Stem Cell Dev. Vol.20. PP.1451-1464.
- White, YA. et al., (2012). Oocyte Formation By Mitotically Active Germ Cells Purified from Ovaries of Reproductive – Age Women. Nature Medicine. Vol.18. PP.413-421.
ماهیت سلول‌های بنیادی خون بندناف
برای دانلود فایل pdf بر روی لینک زیر کلیک کنید
ورود / ثبت نام