研究人员已经显示，促性腺激素细胞（gonadotrophs），位于垂体腺中的细胞，在青春期和生殖中扮演着关键角色，来自两个不同的人群，其中大多数是在出生后产生，而不是之前认为的在胚胎中产生。
位于弗朗西斯·克里克研究所的研究人员已经显示，促性腺激素细胞（gonadotrophs），位于垂体腺中的细胞，在青春期和生殖中扮演着关键角色，来自两个不同的人群，其中大多数是在出生后产生，而不是之前认为的在胚胎中产生。
更好地理解这些重要细胞的发育时间，可以帮助研究人员和临床医生理解和治疗影响青春期和生育的障碍。
在垂体腺中，这是一个位于头部中央的小腺体，与大脑相连，促性腺激素细胞释放激素，刺激卵巢或睾丸成熟并开始生成卵子或精子。促性腺激素细胞首先在胚胎中出现，并在出生后数量增加。
克里克的研究团队之前已经识别出垂体腺中的一种组织特异性干细胞群体，这些细胞能够自我更新或专门化为构成其所在组织的任何细胞类型。
这些细胞没有明显的功能，尽管在特殊环境中它们可以成为任何激素细胞类型。现在，在今天发表在《自然通讯》上的研究中，同一实验室发现这些干细胞在出生后衍生出大部分促性腺激素细胞群。
该团队通过对干细胞进行基因标记并跟踪其在小鼠垂体腺中发育成不同类型的后代来理清这一点。
通过跟踪从出生到一年的标记，团队看到，干细胞池几乎完全转变为促性腺激素细胞，而非其他类型的垂体细胞。这个过程在出生后开始，并持续到青春期，这是小鼠中所谓的“迷你青春期”时期。
他们还展示了这两个细胞群位于垂体腺的不同部位，而胚胎促性腺激素细胞在整个生命中保持不动，而干细胞衍生的细胞群在出生后扩展到整个腺体。
产生促性腺激素细胞的正确配方
接下来，团队旨在了解是什么刺激了干细胞特别成为促性腺激素细胞。他们确认，必须是体内存在的某种东西，因为一旦在实验室中分离，干细胞可以成为任何垂体细胞类型，而不是像在幼小动物中那样几乎完全是促性腺激素细胞。
研究人员首先阻断了一种在大脑中产生的激素，称为促性腺激素释放激素（GnRH），这刺激促性腺激素细胞释放激素。这导致卵巢和睾丸变小，但仍未阻止干细胞变成促性腺激素细胞，暗示GnRH并不是刺激其发育的信号。同样，通过给予小鼠化学阻断剂或去除卵巢和睾丸来去除性激素如睾酮，也没有影响。
由于GnRH和性激素在产生促性腺激素细胞中没有发挥作用，团队推测，生理背景中的某种因素，例如在出生时离开母体，对于促性腺激素细胞在合适时间发育是重要的。
迷你青春期：机会窗口
患有一种罕见的基因疾病称为先天性性腺功能减退症（CHH）的人不产生GnRH。这意味着促性腺激素细胞不会被刺激产生启动青春期的激素，导致性发育缺失或不完整。
与小鼠类似，人类也经历迷你青春期，即在出生后垂体腺内会出现一波活动，持续几个月到几年。研究人员还相信，在人类中可能也存在同样的两种促性腺激素细胞亚群，暗示促性腺激素细胞也是主要在迷你青春期期间产生的。
这突显了在早期生活中诊断CHH等障碍的机会窗口，或者检查和干预促性腺激素细胞是否正常形成。及早识别这一点可以防止儿童在以后的生活中未能进入青春期。
克里克干细胞生物学和发育遗传学实验室的首席实验室研究科学家卡琳·里佐提说：“我们对垂体中的这种干细胞群体已经了解了一段时间，但需要在合适的时间使用合适的工具才能看到它们是多么重要。我们发现，促性腺激素细胞并非都具有相同的起源，而是发现出生前和出生后有两个生成波。”
克里克的前博士生丹尼尔·谢里丹说：“我们发现促性腺激素细胞主要在出生后产生是重要的，因为这突显了干预的机会，如果它们主要是在胚胎中产生，这将是困难的。我们尚未找到刺激干细胞成为促性腺激素细胞的信号，这将有助于我们了解如何治疗影响青春期的疾病。”
克里克干细胞生物学和发育遗传学实验室的首席组长罗宾·洛维尔-巴奇说：“现在我们知道有两种离散的促性腺激素细胞群体，我们可以开始分析哪些群体在引起青春期延迟或缺失的CHH等疾病中受到影响。接下来的步骤是研究在小鼠的相似青春期疾病中每个群体的作用。”
研究人员与克里克的多个团队合作，包括生物研究设施、基因修饰服务以及生物信息学与生物统计学、高级光学显微镜、基因组学、流式细胞术和组织病理学团队。
