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即便在生活条件良好的实验室里 ， 大鼠通常也只能活三年左右 。 然而 ， 将雄性大鼠的睾丸组织冷冻保存 ， 二十多年以后 ， 这些大鼠仍然有机会用自己的精子产生后代 。 近日 ， 宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）兽医学院的研究人员发表了这样一项实验结果 。
▲研究论文发表在开放获取期刊PLOS Biology
研究人员解冻了实验室中至少冻存了23年的大鼠睾丸组织 ， 分离出精原干细胞（SCC） 。 精原干细胞就像精子的“种子” ， 是雄性生殖的基础 ， 正常情况下经过分化产生所有生殖细胞类型 ， 包括成熟的精子 。 而在这项实验中 ， 研究人员证明 ， 将经过二十多年冻存的精原干细胞移植到没有生育能力的雄鼠体内 ， 在没有发生免疫排斥的情况下（实验使用了所谓的“裸鼠” ， 也就是缺乏免疫反应的动物） ， 仍然可以分化出应有的各种生殖细胞类型 ， 包括有活力的精子 。
【死亡二十年后竟然又当爹了？这项研究的背后原因令人暖心】▲不育小鼠的睾丸组织切片显示 ， 冷冻保存的组织在移植后分化产生了生殖细胞和精子（图片来源：参考资料[1
）当然 ， 这些精原干细胞经过如此长时间的冻存 ， 产生活精子的能力还是会受到一定影响 。 实验还分别移植了新鲜分离和仅仅冻存几个月的冷冻睾丸组织 。 相比之下 ， 长期冻存过的精原干细胞的移植成功率更低 ， 精子细胞的产生数量也较少 。 此外 ， 尽管从基因表达的变化来看 ， 长期冻存的精原干细胞与短期冷冻细胞相似 ， 但它们移植后分化产生的精子细胞中 ， 带有尾巴的细长精子数量较少 。
▲冻存的生殖细胞移植到动物体内并分化产生精子的过程（图片来源：参考资料[1
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其实 ， 科学家们想要考察大鼠的睾丸组织经过多长时间的冷冻保存还能继续产生有功能的精子 ， 并非为了猎奇 ， 而是希望这些结果可以帮助到那些患有癌症的男孩 。 过去的几十年里 ， 儿童癌症的治疗越来越成功 ， 让很多不幸罹患癌症的孩子得以重获新生 。 然而 ， 对于快要进入青春期的男孩来说 ， 接受化疗的一种严重副作用是 ， 有可能影响日后的生育能力 ， 导致成年后生育力低下 ， 或是患有不育症 。 为了保持这些孩子的生育能力 ， 目前有一种策略 ， 是在化疗之前 ， 取一部分含有干细胞的睾丸活体组织出来并冷冻保存 ， 等到未来有了可行的技术 ， 最终将他们自己的精原干细胞重新植入体内 ， 以制造精子 。
▲相关阅读：《自然》意外发现：化疗可能造成精子突变 ， 甚至影响后代基因（图片来源：123RF）
科学家们需要考察的一个重要问题就是 ， 冷冻保存的精原干细胞到底可以存活多长时间？对于在进入青春期之前取出保存的精原干细胞来说 ， 在十年或更长时间后重新植入体内 ， 是否还有制造活性精子的能力？因此 ， 这项在大鼠身上开展的实验可以提供很多积极的信息 ， 对未来的应用有指导意义 。 研究人员指出 ， 首先他们在动物体内通过测试精原干细胞的活力证明了冷存细胞的潜力 ， 而不只是简单地通过一些生化指标或细胞标记物进行猜测 。 其次 ， 实验结果给出的重要提示是 ， 如果临床上要采用这类扩增精原干细胞再植入的方法 ， 就需要考虑随冻存时间增加而活力减退的因素 ， 设法提高成功率 。 但最重要的是 ， 长期冻存不会让睾丸组织完全失去生育力 ， 这表明有可能从中识别出导致生育力丧失的关键驱动因素 ， 并以此为目标改善疗法 ， 让那些患癌的孩子不仅能成功治好癌症 ， 同时避免生殖方面的副作用 。 研究论文的主要作者Eoin Whelan博士补充说：“我们的研究表明 ， 大鼠精原干细胞可以成功冷冻20多年 ， 然后移植到不育受体动物体内 ， 能再次产生精子 ， 尽管速度有所降低 。 这意味着 ， 我们至少有望提供一种方法 ， 来帮助那些在青春期前接受癌症治疗的男孩恢复受损的生育能力 。 ”
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