多能干细胞如胚胎干细胞（embryonic stem cells, ESCs）和诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）在细胞治疗领域具有很好的应用前景。然而，这两类细胞在未来的临床应用时，可能会受到来自伦理和安全等方面的限制。因此，目前仍需寻找新的多能干细胞来源。已有的研究表明，从新生和成年雄鼠，甚至人类男性睾丸组织中分离出的精原干细胞（spermatogonial stem cells, SSCs），不需要转基因操作，只需要将其置于ESCs培养体系，就能转化为胚胎干细胞样细胞。这种方法不仅简单而且可以弥补ESCs和iPSCs在治疗应用方面的缺陷，如无需使用胚胎作为细胞来源，得到的是患者自身特异性细胞以及无需改变基因等遗传操作。我们2009年发表的工作已经显示，出生后小鼠卵巢中存在雌性生殖干细胞（female germline stem cells, FGSCs），从新生和成年小鼠卵巢中分离纯化的FGSCs可以在体外长期培养，这一成果受到来自干细胞生物学、发育生物学、生殖生物学等领域研究人员的广泛关注。最近，美国哈佛大学附属医院-麻省总医院Tilly研究组采用与我们相同的分选蛋白MVH，利用流式细胞分选技术从小鼠卵巢组织纯化出FGSCs，从而验证了我们的工作。同时，他们利用同样的方法，还从20~30岁妇女卵巢组织中分离出人FGSCs。根据已有的文献报道和我们的实验发现：FGSCs与SSCs具有很多的相似性，如形态大小、生长增殖方式和传递遗传信息给子代等。尽管利用SSCs转化为多能干细胞的研究受到广泛关注，但是，与SSCs对应的FGSCs能否在体外转化成多能干细胞仍不清楚。基于FGSCs与SSCs的众多相似性，本课题尝试利用体外转化方法将FGSCs体外转化为多能干细胞。在本课题中，我们发现分离纯化出的新生和青春前期小鼠FGSCs，在体外培养时，具有相似的形态特征、生长方式和基因表达模式；将稳定增殖的新生和青春前期小鼠FGSCs置于ESCs培养系统后，能够产生细胞克隆──胚胎干细胞样细胞（embryonic stem-like cells, ESLCs），我们将这种细胞命名为雌性生殖干细胞源性ES-like细胞（female germline stem cells-derived embryonic stem-like cells,fESLCs）；在FGSCs合适的起始密度范围内，组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸和抗氧化剂维生素C能够协同促进克隆的形成及生长。体外转化过程伴随着Nanog基因启动子的去甲基化；同时，fESLCs比FGSCs具有更强的碱性磷酸酶活性；fESLCs表达与ESCs相似的多能性标志物（Oct4、Nanog、Sox2、Utf1、Esg1、Rex1以及SSEA-1）；FGSCs和fESLCs均具有正常核型（40, XX）；fESLCs母本印记基因（Peg10和Igf2r）的甲基化模式无明显变化，而父本印记基因（H19和Meg3IG）则发生部分甲基化。在体外分化条件下，fESLCs能够产生类胚体，并伴随着多能性转录因子表达的下调；在特定分化培养条件下，fESLCs能够分化为三胚层细胞谱系；同时，fESLCs注射入免疫缺陷小鼠皮下后，能够产生畸胎瘤；另外，将fESLCs注射入3.5dpc的囊胚后，能够随着胚胎的发育，不同程度的嵌合入多种组织和器官（包括生殖系）。本项研究首次发现，雌性生殖干细胞能够像精原干细胞一样，在体外转化为雌性生殖干细胞源性多能干细胞。因此，该研究能为基于多能干细胞个性化治疗的再生医学应用奠定基础。另外，雌性生殖干细胞转化为多能干细胞的研究，还可用于干细胞生物学中的重编程机制研究，从而回答为何生殖系细胞能够通过转换培养条件的方式实现转化，而体细胞则需要通过外源表达多能性转录因子才能实现。