“被丁克”家庭的福音 中国科学家培育出“精子细胞”-科技世界网
“被丁克”家庭的福音 中国科学家培育出“精子细胞”
2016-03-04 09:59:00   来源:光明网
内容摘要
千百万年来,精子和卵子的结合被认为是高等动物新生命诞生的必经之路,而在现实生活中,人们一直在尝试开发各种辅助生殖技术,以帮助众多不孕、不育夫妇成功孕育后代。近日,中国南京医科大学的研究小组成功在实验室中成功培育出人造“精子细胞”,这被认为是干细胞研究的一项重要进展,为无精子症男性生育后代带来希望。

科学家培育出“精子细胞” 科技世界网

 

现代社会常用“丁克”指“无子女家庭”,而“被丁克”指的就是想有自己的孩子却不能如愿的家庭。2015年中国不孕不育大数据调查报告显示,男性不孕不育性别发生率占比为60%,女性为40%。而在2014年世界卫生组织公布的《中国不孕不育现状调研报告》中,中国不孕不育的比例约为12.5%至15%,也就是说,每8对夫妻中就有1对不能生育。

科学家培育出“精子细胞” 科技世界网假如有朝一日科学家们成功地从皮肤中培育出精子,不育症的治疗方法将会发生革命。

近期,南京医科大学生殖医学国家重点实验室主任沙家豪教授和中国科学院动物研究所周琪院士及赵小阳研究员(现单位为南方医科大学)等人首次应用小鼠胚胎干细胞体外分化并获得具有功能的精子细胞。

这被认为是干细胞研究的一项重要进展,为无精子症男性生育后代带来希望。相关研究论文发表在新一期美国《细胞-干细胞》杂志上。

既然人造“精子细胞”是可以的,那人造“卵子细胞”是否也可以?若细胞的功能和形态都可以被培育,那性别对于繁衍后代来说是否还具有意义?众多值得思考的问题背后,甚至包括了一个反乌托邦式的未来:男性在创造生命的过程中成为了“多余的人”。

 

这些圆圆的精子没有“尾巴”

这些圆圆的、早期的精子没有尾巴,但是能够令卵子受精。研究小组不仅成功地在实验室中培育出了小鼠精子,他们还利用这些精子令卵子受精,并且最终迎来了鼠崽的出生。

人体中精子的制造过程非常复杂和漫长,因此在实验室中再造精子曾经被认为是不可能的。近几年来,科学家们获得了某些成功,但是中国科学家最近的研究成果是“迄今为止最深入和最富有前景的进步”。

科学家培育出“精子细胞” 科技世界网“现有的治疗方法对于很多夫妇来说没有用,我们希望我们的方法能够显著提升治疗男性不育症患者的成功率。”沙家豪说。

这个研究团队先提取了胚胎干细胞——具有分化成其他细胞类型能力的空白细胞,从而为身体创造出了一个“修复工具箱”。然后利用某种化学制剂、荷尔蒙和睾丸细胞的混合物,将这些干细胞转变成“精子细胞”。

研究团队通过胚胎干细胞分化得到原始生殖细胞样细胞,然后将其与小鼠睾丸体细胞混合培养,并添加有助于精子产生的细胞因子及激素,使生殖细胞完成减数分裂,体外分化获得具有功能的精子。

据《细胞—肝细胞》杂志报道,重要的是,这些鼠崽非常健康,而且繁育了自己的后代。南京医科大学的沙家豪博士说:“我们认为这项研究为治疗男性不育症带来了极大的希望。”

 

首次在体外再现精子发生过程

研究人员计划不久之后就开始培育人类精子,并称这项技术将在十年之内应用于试管婴儿诊所。

科学家培育出“精子细胞” 科技世界网英国媒体报道称,约有七分之一的夫妇在生育方面有困难,尽管试管婴儿技术能够帮助一些人,许多人仍被告知,对于他们的情况现代医学无能为力。这项研究首次实现了完全在体外再现精子发生的过程,为该技术向临床应用的转化奠定了理论基础。

研究成果得到了美国匹兹堡大学教授凯尔·奥威格、斯坦福大学助理教授维托里奥·塞巴斯蒂亚诺、加利福尼亚大学欧文分校教授彼得·多诺万等多名专家高度赞誉,认为“这是干细胞研究领域的重大进展,是一项里程碑式的工作”,可以给成千上万的男性带来了希望,其中包括那些曾经在童年时代罹患过癌症的幸存者们,他们极度渴望能拥有自己的孩子。

实验中使用的干细胞来自胚胎,如果利用一块男性的皮肤作为培育新精子的原材料,将能够令这名男性拥有自己的孩子。

 

背负特殊使命的“干细胞”

它既能够像普通干细胞一样无限扩增、繁殖,且必要的时候还会变身,能够替代精子或卵子作为生殖细胞繁育后代。

自然界中,大多数高等动物新生命的开始都是源于父亲精子和母亲卵子的结合,形成一个受精卵,新生命就这样诞生了。千百万年来,精子和卵子的结合被认为是高等动物新生命诞生的必经之路,而在现实生活中,人们一直在尝试开发各种辅助生殖技术,以帮助众多不孕、不育夫妇成功孕育后代。

科学家培育出“精子细胞” 科技世界网也正因此,南京医科大学的研究并非形单影只。近年来,中国科学院的科学家们利用一种名为“单倍体干细胞”的技术就在这方面取得了令人瞩目的研究成果。

2012年,中国科学院动物研究所周琪研究团队,在小鼠孤雄单倍体干细胞领域的研究中获得了突破。经历了长达2年的实验探索,他们将一枚小鼠精子注射到去除了细胞核的卵母细胞中,经过体外的发育和培养,最终获得了孤雄单倍体干细胞。这种用类似克隆的方式获得的单倍体干细胞只具有正常细胞一般的染色体并能够稳定传代的干细胞。

研究发现,孤雄单倍体干细胞的表观遗传修饰和细胞倍性像极了精子,通过卵母细胞胞浆注射的方式,它能够成功替代精子获得由单倍体干细胞发育而来的后代。这种从哺乳动物的精子或卵子获得的干细胞背负了特殊使命,它既能够像普通干细胞一样无限扩增、繁殖,且必要的时候还会变身,能够替代精子或卵子作为生殖细胞繁育后代,这简直就是细胞中的“超能战士”。

 

小鼠身上发生的未必在人类身上灵验

生命科学仍然如同浩瀚的宇宙一般神秘,这项研究是否能够最终帮助人类战胜不孕不育,只有等待时间来证明。

值得注意的是,中国科学家的这项研究还包括其他的可能性,比如来自于一名女性皮肤细胞的“女性”精子。

科学家培育出“精子细胞” 科技世界网华盛顿州立大学的特里·哈索尔德博士将中国科学家的这项技术形容为“能够实现辅助生殖技术方面的革命”。匹兹堡大学的凯尔·奥维格博士说,这项研究令人印象深刻。谢菲尔德大学的男性生殖专家艾伦·佩西教授也表示,能够培育人造精子“将是非凡的”。

尽管科学家在实验室里依靠“人造精子”繁育出健康的小鼠,且英国和美国的专家们赞同这项研究有望改变试管婴儿技术,但同时也警告说,在小鼠身上发生的未必总会在人类身上实现。

安全性仍然是一个重要关注点。同时,这项技术也提出了一系列伦理问题,包括一个反乌托邦式的未来的可能性:男性在创造生命的过程中成为了“多余的人”。

然而,中国科学院动物研究所周琪研究团队却表示,我们对于哺乳动物印记基因的认识仍然有限,目前仅能够在实验室中实现雌性的生殖,距离雄性之间的生殖我们认为还很难实现。生命科学仍然如同浩瀚的宇宙一般神秘,科学家将继续带着我们一层层揭开关于生命的神秘面纱。

无论如何,解开了男性生殖的秘密,这项突破也许能够促进新的避孕药,甚至是治疗不孕不育症的“灵丹妙药”的出现。但是,只有时间才能够证明其是否能够帮助人类。(如需转载,请注明来源自科技世界网

 

相关美国28代理新闻:

用小鼠干细胞体外制造出功能精子

科学家首次培养出人类精子和卵子细胞

法国科学家将“人造精子”技术申请专利