الخلايا الجرثومية ضرورية لتشكّل الخصية وإعادة الوظيفة في نموذج زرع شظايا خنزير داخل فأر

سبب أهمية إعادة بناء نسيج الخصية

الإجهاد الحراري وغيرها من التغيرات البيئية تجعل التكاثر لدى حيوانات المزرعة أكثر صعوبة، مهددة إنتاج الغذاء عالمياً. لذلك يبحث العلماء عن طرق لزراعة الحيوانات المنوية خارج الجسم، ما قد يحمي السلالات الثمينة للمربين ويساعد على استعادة الخصوبة عند تلف الخصيتين. تستكشف هذه الدراسة كيفية إعادة بناء نسيج خصية عامِل من خلايا خنزير موضوعة تحت جلد فأر، وتطرح سؤالاً بسيطاً لكن حاسماً: هل الخلايا الجرثومية المنتجة للحيوانات المنوية نفسها ضرورية لتنظيم البنية الكاملة، أم أن خلايا الدعم وحدها تستطيع القيام بذلك؟

بناء خصى صغيرة في موطن جديد

بدأ الباحثون بخصيتين من خنازير حديثة الولادة وفصلوا الخلايا إلى مجموعتين رئيسيتين. احتوت إحدى الخلطات على كل من الخلايا الجرثومية، بما في ذلك خلايا جذعية منوية قادرة على بدء عملية إنتاج الحيوانات المنوية، بالإضافة إلى مجموعة غنية من خلايا الدعم. أما الخلطة الأخرى فكانت تحتوي فقط على خلايا الدعم وتمت إزالتها المتعمدة من الخلايا الجرثومية. تم مزج كلتا الخلطتين مع سقالة هلامية وحقنهما بعناية تحت جلد فئران ناقصة المناعة، وُتركت هناك لستة أشهر لملاحظة ما إذا كانتا ستتجمعان ذاتياً إلى نسيج شبيه بالخصية.

عندما تكون الخلايا الجرثومية حاضرة، تتكوّن بنى كاملة

نمت الطعوم التي احتوت على خلايا جرثومية إلى كرات نسيجية مستديرة ومتجانسة بها العديد من الأوعية الدموية تمر فيها وحولها. تحت المجهر أظهرت هذه الطعوم أنابيب دائرية منظمة جيداً تشبه تلك الموجودة في الخصية الطبيعية. اصطفّت خلايا الدعم بشكل مرتب على الحافة الخارجية لكل أنبوب، بينما ملأت طبقات الخلايا الجرثومية المتطورة الداخل وشكلت فراغات مركزية واضحة. رصد الفريق مراحل متعددة من تطور الحيوانات المنوية، من الخلايا الجرثومية المبكرة على جدار الأنبوب إلى الحيوانات المنوية المبكرة (spermatids) الأقرب إلى المركز، إلى جانب بروتينات تشير إلى خطوات النضج المختلفة. كما أظهرت أنماط نشاط الجينات في هذه الطعوم إشارات غنية مرتبطة بانقسام الخلايا وتكوّن الحيوانات المنوية، مما يدل على أن النسيج المعاد بناؤه لم يكن صحيحاً من الناحية التركيبية فحسب بل كان نشطاً وظيفياً أيضاً.

بدون الخلايا الجرثومية تنهار البنية والهوية

كانت الصورة مختلفة تماماً في الطعوم المصنوعة فقط من خلطات غنية بخلايا الدعم. نمت هذه على شكل قطع أكثر تسطحاً ومجزأة مع عدد أقل من الأوعية الدموية وأنابيب بسيطة مشوهة الشكل. افتقرت الطبقات الخارجية إلى الغشاء القاعدي الطبيعي، وغالباً ما انجرفت الكتل الخلوية الداخلية بدلاً من تشكيل جدار مستقر. فقدت خلايا الدعم الرئيسية مواضعها وهويتها الجزيئية المعتادة، وبدأ بعضها يظهر صفات أقرب إلى خلايا التكاثر الأنثوية. أظهرت التحليلات الجينية أنه بدلاً من تشغيل برامج متعلقة بالحيوانات المنوية، فعّلت هذه الأنسجة الخالية من الخلايا الجرثومية جينات مرتبطة بتجلط الدم والتندب والالتهاب وتطور الأنسجة المبكر غير النوعي. باختصار، شكّلت نوعاً من نسيج عامّ جزئياً شبيهاً بالأنبوب بدلاً من خصية حقيقية.

نموذج جديد لتكاثر المواشي

بالمقارنة بين هذين النتيجتين جنباً إلى جنب، تُظهر الدراسة أن الخلايا الجرثومية تقوم بأكثر من مجرد التمركز داخل الأنابيب والتحول إلى حيوانات منوية. فهي تساعد في توجيه نمو الأوعية الدموية، وتحافظ على خلايا الدعم في الموقع الصحيح، وتثبت الهوية الذكرية للنسيج. في نظام الزرع من خنزير إلى فأر هذا، أعادّت الخلطات التي شملت خلايا جرثومية فقط بنى شبيهة بالخصية قادرة على التقدّم نحو إنتاج الحيوانات المنوية. لذلك يقدّم هذا النموذج أداة قوية لتحسين إنتاج الحيوانات المنوية مخبرياً في الحيوانات الكبيرة، مما قد يدعم في النهاية تربية المواشي، والحفاظ على السلالات الوراثية النخبوية، ومساعدة استعادة الخصوبة بعد التلف، مع إبراز أن الخلايا المكونة للحيوانات المنوية السليمة هي المهندسون الرئيسيون للخصية نفسها.

الاستشهاد: Han, MG., Jeon, Y., Maeng, H. et al. Germ cells are essential for testicular morphogenesis and functional reconstruction in a porcine xenograft model. Sci Rep 16, 14719 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44916-4

الكلمات المفتاحية: الخلايا الجرثومية, خلايا جذعية منوية (spermatogonial stem cells), إعادة بناء الخصية, زرع شظايا بين أنواع (xenograft), خصوبة المواشي