《探寻鸡原始生殖细胞（cPGCs）培养的 “密码”：菌株特异性差异与优化策略》

为解决鸡原始生殖细胞（cPGCs）培养成功率不一致的问题，研究人员开展了 cPGCs 菌株特异性差异及优化培养条件的研究。他们用两种培养基培养不同菌株的 cPGCs，发现各菌株营养需求不同，且该差异影响培养各阶段。这为优化 cPGCs 培养提供依据，推动禽类遗传研究和生物技术发展。

　　** 在禽类研究和生物技术领域，鸡原始生殖细胞（Chicken Primordial Germ Cells，cPGCs）的高效长期培养至关重要。它不仅是维持家禽遗传多样性的关键，还在基因工程等方面发挥着不可或缺的作用，比如培育能生产重组蛋白的转基因鸡，可用于开发疫苗、单克隆抗体和孤儿药，同时，具有抗病能力的转基因鸡也有助于保障粮食安全。然而，目前 cPGCs 培养面临诸多挑战。一方面，cPGCs 在培养过程中增殖能力会逐渐减弱，这极大限制了生物技术在这些细胞中的应用；另一方面，长期培养还会降低 cPGCs 将基因组传递给下一代的能力，并且存在累积未检测到的基因组突变风险。此外，选择合适的培养基成为 cPGCs 成功培养的瓶颈，不同研究虽对其营养需求和环境因素有所探索，但现有培养基仍无法保证在不同鸡菌株来源或实验室条件下都能取得最佳培养效果。

为了解决这些问题，来自法国 INSERM、INRAE、Stem Cell and Brain Research Institute，Claude Bernard University Lyon 1 以及伊朗 Research Institute of Biotechnology，Ferdowsi University of Mashhad 的研究人员开展了一项研究。他们针对 Bovans White layer 和 Hubbard JA57 broiler 两种不同鸡菌株的 cPGCs，采用 Ovotransferrin 富集培养基（Ovotransferrin-enriched medium，OTM）和鸡血清补充培养基（Chicken serum-supplemented medium，CSM）进行培养，旨在探究菌株特异性差异并优化培养条件。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先是细胞培养技术，从两种菌株的胚胎中分离 cPGCs，并分别在 OTM 和 CSM 中进行长期培养；其次是检测分析技术，通过免疫细胞化学、流式细胞术、PCR 等方法检测细胞标记物表达、基因表达等；此外，还使用了细胞转染技术，对 cPGCs 进行转染操作，以及制备转基因鸡技术，验证 cPGCs 的功能 。

研究结果如下：

1. 菌株特异性差异在形态、衍生率和增殖能力方面的评估：研究发现，不同菌株的 cPGCs 在不同培养基中的衍生率和长期培养成功率存在显著差异。Hubbard cPGCs 在 OTM 中的衍生成功率（73.3%）高于 CSM（53.3%），长期培养成功率也更高（OTM 中为 81.8% ，CSM 中为 62.5%）；而 Bovans cPGCs 在 CSM 中的衍生成功率（73.3%）高于 OTM（40%），长期培养成功率同样更高（CSM 中为 72.7%，OTM 中为 50%）。在增殖速率上，Hubbard cPGCs 在 OTM 中的倍增时间（29 - 30 小时）短于 CSM（32 - 34 小时）；Bovans cPGCs 则在 CSM 中的倍增时间更短。不过，两种菌株的 cPGCs 在不同培养基中培养时，形态上未发现显著差异123。
2. 不同菌株长期培养的 cPGCs 生殖细胞身份验证：通过免疫细胞化学和启动子分析，研究人员证实了长期培养的 cPGCs 中存在 DAZL、DDX4 和 EMA1 等生殖细胞标记物，这表明长期培养的 cPGCs 仍保持生殖细胞特性4。
3. 不同菌株和培养基中 cPGCs 干细胞特性评估：研究发现，SSEA1 在两种菌株、两种培养基长期培养的 cPGCs 中均有表达。通过 RT-PCR 和 RT-qPCR 分析发现，不同菌株在不同培养基中培养时，干细胞相关基因的表达存在差异。例如，Hubbard cPGCs 在 OTM 中 POU5F3 表达显著高于 CSM；Bovans cPGCs 在 CSM 中 NANOG 和 POU5F3 表达均显著高于 OTM56。
4. 两种不同鸡菌株分离的 cPGCs 性腺定植能力：实验表明，Hubbard cPGCs 和 Bovans cPGCs 分别在相应培养基中培养后，均能成功迁移到受体胚胎的性腺，这说明培养基类型不影响 cPGCs 的性腺定植能力7。
5. G0 生殖系嵌合体和 G1 转基因 Bovans 鸡的生成：利用在 CSM 中培养的 Bovans cPGCs 成功生成了 G0 生殖系嵌合体和 G1 转基因鸡，证明了长期培养的 cPGCs 可用于鸡的转基因研究8。

综合研究结果和讨论部分，该研究意义重大。它揭示了 cPGCs 培养存在菌株特异性差异，明确了不同菌株对培养基的偏好，Hubbard cPGCs 更适合在 OTM 中培养，而 Bovans cPGCs 在 CSM 中培养效果更佳。这为优化 cPGCs 培养条件提供了重要依据，有助于提高 cPGCs 的活力和遗传稳定性，进而推动禽类遗传修饰和保护策略的发展，为相关领域的研究和应用开辟了新的道路 。**