我们对这一过程的细节仍然知之甚少 。 当然 , 生物学对此毫不在乎 。
如果希望治疗小鼠的不孕不育 , 这些进展都非常有用(不过我家可不希望帮助老鼠提高生育能力) 。 那么制造人类的配子呢?距离这个目标 , 我们还有一段距离 。 到目前为止 , 研究人员已经能将人多能干细胞分化成原始生殖细胞了 , 但要使它们进一步成熟困难重重 , 因为这些细胞同样需要性腺细胞提供的正确信号 。
不过 , 研究发现 , 这些信号并不是物种特异的 。 小鼠的性腺也可以为人类的生殖细胞提供信号 , 至少能起到一部分作用 。 2018 年 , 斋藤通纪及其合作者发表了一项研究成果 。 在这项研究中 , 这些科学家在体外将人的原始生殖细胞与小鼠的卵巢细胞一起培养 , “哄骗”前者发育到了下一个阶段 , 形成了卵原细胞(oogonia) 。 斋藤通纪承认 , 在此之前 , 他曾经认为指望小鼠性腺能够诱导人类生殖细胞的发育有些异想天开 , 但他还是决定知其不可为而为之 。 小鼠确实不是人 , 但就二者的细胞而言 , 在这种情况下 , 小鼠和人还是足够接近了 。 研究人员现在还需要让卵原细胞转变为卵母细胞 , 然后再迎接减数分裂的挑战 , 使其成为能够受精的卵细胞 。
使用类似的方法 , 人的原始生殖细胞也有可能在体外被转变为精子 , 具体的做法是把这些细胞与小鼠的睾丸细胞一起培养 。 科学家目前还不清楚通过这种方式能否产生完全成熟的精子 , 但精子也许不需要完全成熟:即使是没有“尾巴”的不成熟的精子 , 如果将其直接注射到卵细胞内 , 也可能使卵细胞受精 。
我们距离“人造”精子和卵子技术的成熟有多远?
这些技术目前都还处于初级阶段 。 与人的胚胎中或者成人体内的原始生殖细胞以及卵原细胞相比 , 人造的这些细胞究竟有多相似? 我们目前尚不清楚 。 我们也不知道人造生殖细胞的表观遗传学修饰重置得有多彻底 。 如果这些细胞还“记得”有关它们最初来源的信息(比如源自皮肤细胞) , 那么它们在受精时就可能无法正常发育 。 (斋藤通纪团队制造出的类似人卵原细胞的细胞似乎的确移除掉了大部分表观遗传学标记 。 )然而 , 一些用人造的原始生殖细胞产生的小鼠卵子看起来有些古怪和畸形 , 这些卵子的受精成功率也不如“天然”卵子高 。 不管是何种情况 , 在仔细审视这类安全问题之前 , 任何负责任的研究者都不会赞成将这类细胞用于人类的繁衍 。
然而 , 利用人造的小鼠配子 , 研究人员已经可以制造出非常健康的小鼠 。 斯坦福大学的生物伦理学家汉克·格里利(Hank Greely) 说 , 他没有看到明显的“搅局发现” , 因此在小鼠身上可行的方法应该最终也能应用于人类 。 哈佛大学的干细胞生物学家维尔纳·诺伊豪瑟(Werner Neuhausser)说:“在实验室里用体细胞制造人的配子 , 这不是一个能不能做到的问题 , 可能只是一个需要投入多少时间和努力的问题 。 ”他还补充说 , 对这种技术的临床需求是不可估量的 。
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