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Application of three-dimensional culture systems to study mammalian spermatogenesis, with an emphasis on the rhesus monkey （Macaca mulatta）

引用

Asian Journal of Andrology 2015年第6期17卷 972-980,I0009页

作者： Mahmoud Huleihel Seyedmehdi Nourashrafeddin Tony M Plant The Shraga Segal Department of Microbiology Immunology and Genetics Faculty of Health Sciences Ben-Gurion University of the Negev Beer-Sheva Israel Department of Obsteirics Gynecology and Reproductive Sciences Univeisity of Pittsburgh School of Medicine Magee-Womens Research InstitutePittsburgh PA 15213 USA

In vitro culture of spermatogonial stem cells （SSCs） has generally been performed using two-dimensional （2D） culture systems; however, such cultures have not led to the development of complete spermatogenesis. It seems that 2D systems do not replicate optimal conditions of the seminiferous tubules （including those generated by the SSC niche） and necessary for spermatogenesis. Recently, one of our laboratories has been able to induce proliferation and differentiation of mouse testicular germ cells to meiotic and postmeiotic stages including generation of sperm in a 3D soft agar culture system （SACS） and a 3D methylcellulose culture system （MCS）. It was suggested that SACS and MCS form a special 3D microenvironment that mimics germ cell niche formation in the seminiferous tubules, and thus permits mouse spermatogenesis in vitro. In this review, we （1） provide a brief overview of the differences in spermatogenesis in rodents and primates, （2） summarize data related to attempts to generate sperm in vitro, （3） report for the first time formation of colonies/clusters of cells and differentiation of meiotic （expression of CREM-1） and postmeiotic （expression of acrosin） germ cells from undifferentiated spermatogonia isolated from the testis of prepubertal rhesus monkeys and cultured in SACS and MCS, and （4） indicate research needed to optimize 3D systems for in vitro primate spermatogenesis and for possible future application to man.

关键词： in vitrospermatogenesis methylcellulose culture system monkey primates soft agar culture system three-dimensional culture system

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