人造精子首次產(chǎn)下健康小鼠
來源：科學(xué)時報
這一窩健康的小鼠幼崽是由源自胚胎干細(xì)胞的精子培育出的。
（圖片提供：Mitinori Saitou）
本報訊科 學(xué)家們一直希望能夠在實驗室中制造出精子和卵子，這樣做不僅是為了更好地了解這一基本的生殖過程，同時還能夠為幫助不育夫婦懷孕提供一條新的途徑。利用胚 胎干細(xì)胞――它們在理論上能夠形成所有的身體細(xì)胞類型，幾個研究小組曾在過去的幾年中取得了一定的進(jìn)展，但是尚無法形成能夠生育的精子或卵子。如今，來自 日本京都大學(xué)的一個研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一種方法，能夠?qū)⑿∈蟮呐咛ジ杉?xì)胞轉(zhuǎn)化為精子前體細(xì)胞，并利用由此得到的精子培育出正常的小鼠幼崽。這項研究最終可能帶 來人類男性不育癥的治療方法。但是京都研究團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人、干細(xì)胞生物學(xué)家Mitinori Saitou認(rèn)為，這還需要解決幾個“非常棘手”的技術(shù)和倫理問題。
精子和卵子從原生殖細(xì)胞發(fā)展而來。在胚胎的早期階段，這些生殖細(xì)胞 是由大量的外胚層細(xì)胞產(chǎn)生的。幾年前，研究人員已經(jīng)能夠從小鼠胚胎中采集外胚層細(xì)胞，并在培養(yǎng)皿中使得到的外胚層干細(xì)胞長時間再生。研究人員希望這些外胚 層干細(xì)胞能夠被用來制造原生殖細(xì)胞，并最終形成能夠生育的精子和卵子。然而盡管進(jìn)行了多年努力，卻一直沒有人獲得成功。京都的研究人員斷定，當(dāng)實驗室制造 的外胚層干細(xì)胞在培養(yǎng)皿中獲得生長能力時，它們或許便已失去了形成生殖細(xì)胞的能力。
因此科學(xué)家采取了不同的方法， 他們在由生長因子和蛋 白質(zhì)形成的“雞尾酒”中培養(yǎng)小鼠的胚胎干細(xì)胞，這樣所產(chǎn)生的類外胚層細(xì)胞只能存活幾天的時間。研究人員發(fā)現(xiàn)，他們可以利用存活兩天的細(xì)胞培養(yǎng)與原生殖細(xì)胞 類似的細(xì)胞。在向無法自行生成精子的小鼠睪丸中注入此類細(xì)胞后，這些原生殖細(xì)胞變成了精子， 并能夠使試管中的卵子受精。研究人員將由此得到的胚胎移入到能 夠繁殖正常后代的代孕母鼠體內(nèi)。這些母鼠最終產(chǎn)下了自己的后代。Saitou和他的同事日前在《細(xì)胞》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報告了這一研究成果。
研究人員指出：“植入受精卵的受體實驗鼠產(chǎn)下的后代很健康，發(fā)育正常，無論雌雄，都具有生殖能力。”
利用干細(xì)胞培養(yǎng)“人造精子”的研究由來已久。早在2003年，就有數(shù)個研究小組聲稱制造出“人造精子”，但讓實驗鼠懷孕的努力以失敗告終。
2006年，英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)一個研究小組利用胚胎干細(xì)胞制造出“人造精子”，并培育7只小老鼠，但7只小老鼠均出現(xiàn)健康問題并夭折。3年后，這個研究小組又宣布成功利用人類干細(xì)胞培育出成熟精子，不過這篇論文很快因兩段內(nèi)容涉嫌剽竊被撤銷。
澳大利亞莫納什大學(xué)的生殖生物學(xué)家Orly Lacham-Kaplan表示：“我只能說，哇！這是一項突破。”美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的干細(xì)胞生物學(xué)家Amander Clark認(rèn)為，這項研究給出了證據(jù)，“表明源自胚胎干細(xì)胞的原生殖細(xì)胞能夠形成功能性的生殖細(xì)胞”，他稱該研究是“我們對于生殖細(xì)胞發(fā)育機理的基本認(rèn)識 的一次關(guān)鍵飛躍”。
Saitou表示，還有很多障礙需要清除。他們想研究如何在實驗室中培育完整的精子，而不是將與原生殖細(xì)胞類似的細(xì) 胞注入睪丸以待成熟。研究人員還想在體外培育卵子， 既了解相關(guān)過程并最終幫助不孕女性懷孕。Saitou同時指出，將這一研究成果延伸至臨床還需要確定他 們在小鼠中使用的類似方法是否也能夠作用于人類細(xì)胞。（趙路）
