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猶他大學(UofU)的Huntsman癌癥研究所(HCI)的研究人員，對人類青春期發育過程進行了首次基因組水平的分析，概述了男性青春期干細胞發生的顯著而關鍵的變化。
他們進一步概述了睪丸激素和產生睪丸激素的細胞如何影響男性生殖器官中的干細胞。研究人員認為，這項研究極大地增加了知識基礎，可以使人們對人類健康的關鍵領域產生深刻見解，包括不育癥和導致癌癥和其他疾病的細胞變化。這項研究發表在《細胞干細胞》雜志上。
青春期刺激了人類和其他哺乳動物的許多發育變化。青春期的特征包括肉眼可見的生理特征，比如快速生長。這些生理和激素的變化標志著一個成熟的身體準備生育的過程。
睪丸是制造和儲存精子并產生睪丸激素的男性生殖器官，青春期在細胞和生理水平上引起了巨大的變化。借助新的基因組技術，研究人員能夠檢查整個器官中每個單個細胞中成千上萬個基因的表達，從而為青春期的細胞行為提供了前所未有的了解。
睪丸內的幾種細胞可調節生殖健康。就像人體從嬰兒期到成年的過程一樣，這些細胞也會隨著人體的成熟而發生重大變化。這些細胞包括最終產生精子的精原干細胞，以及有助于形成睪丸部分的生壁細胞，例如生精小管，即在其中形成精子的管狀結構。
在這項研究中，研究人員描述了在青春期之前，精原干細胞首先如何大量擴增。這些干細胞向減數分裂方向發展，減數分裂是一種特殊的細胞分裂方式，可將親本染色體的染色體數目減半，并且將男性X和Y性別的染色體分開，從而形成細胞，這些細胞在受精卵并隨后大量發育后，最終將導致男性(含Y)或女性(含X)孩子。
在青春期后期，這些干細胞致力于產生成熟的精子，其中包括能運動的尾巴。研究人員展示了形成干細胞小生境和伴侶分子的兩個細胞(肌樣細胞和Leydig細胞)是如何從共同的前體衍生而來，并在青春期早期成熟的。
這項研究的一個主要新穎見解是對成年變性男性的睪丸進行了首次基因組分析。
對于這些個體，在進行性別確認手術之前，先進行激素治療，該治療可引起長期睪丸激素抑制，從而可以檢查缺乏睪丸激素的睪丸。
通過使用手術后捐贈的樣本，研究人員發現了睪丸激素在維持睪丸發育中的作用的重要作用。對來自變性男性睪丸細胞的基因組分析表明，與來自男性青少年的樣品相比，干細胞和其他細胞恢復了較早的發育狀態。研究人員發現，睪丸激素對于維持睪丸的成熟狀態至關重要：如果不再存在睪丸激素，睪丸就會恢復到較早的發育狀態。
人類在青春期發生的主要變化在正常發育中產生了許多功能，如生殖健康和生育能力。但是，當這些過程出錯時，可能會產生混淆的挑戰。不孕是一個相對常見的健康問題。大約50%的情況下，根本原因歸因于男性生殖功能，通常包括發生在青春期的錯誤。研究小組希望，這些關于細胞如何發育的見識，將有助于深入了解青春期的發育問題導致導致不育的變化。
該研究還有助于了解由于細胞過程錯誤而引起的癌癥和其他疾病。研究人員表示，大多數時候，睪丸干細胞失調會引起睪丸癌。他們想了解這些變化如何導致睪丸腫瘤;但是，在確定預防或更有效地治療這些癌癥的方法之前，我們需要先了解正常情況。
在青少年中，癌癥和生殖健康通過一種被稱為腫瘤生殖的醫學過程相互交叉。也就是說，研究如何保持青少年和青年癌癥患者的生育能力，他們的生殖健康和生育能力可能受到癌癥的影響，或由于癌癥治療的副作用。
研究人員表示，一些化療可能導致年輕的癌癥患者不能生育，化療可能導致他們的干細胞發生變化。他們希望和期望是，研究將提供一個基礎，通過更好地了解這些干細胞如何生存、支持和發展，為受癌癥影響的年輕男性的生殖健康提供支持。
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