日本科學家重建“體外卵巢”,成功製造卵子
本週的《科學》雜誌上,日本的科研人員帶來了乾細胞領域的一項新突破。他們用小鼠胚胎幹細胞,製造出了卵母細胞成熟所需的結構——卵巢中的卵泡。在幹細胞製造的“體外卵泡”中,原始生殖細胞得以生成具有完整功能的卵子,這些卵子最終受精並孕育出了健康的小鼠後代。
▎藥明康德內容團隊編輯
《科學》評論:“這項技術突破激發了生殖細胞研究的巨大潛力。”
在體外製造人類的生殖細胞,一直是生殖生物學家所追求的目標。先前,人們在製造原始生殖細胞(產生雄性和雌性生殖細胞的早期細胞)方面已經取得了一些進展。在過去的研究中,科學家們已經可以使用小鼠的胚胎幹細胞造出卵母細胞,也就是卵子的前體。
但這些前體細胞必須移植回雌性動物體內,或者從動物體內分離出卵巢細胞,才能進一步產生卵子。這是因為,卵母細胞需要在一個充滿液體的特殊囊泡中成熟。這個囊泡叫做卵泡,組成卵泡的體細胞提供了多種營養成分和信號分子,支持卵母細胞的生長和分裂。
“如何誘導卵母細胞成為功能成熟的卵細胞,成為體外配子發生的一個關鍵問題,也是重要挑戰。”此次研究的作者在論文中指出。
在這項新研究中,九州大學的科研人員成功創建了可供卵子發育的卵泡結構,讓幹細胞製造的卵母細胞可以在體外發育成熟。研究小組開發了一套培養條件,通過在不同時間點提供不同的信息分子,誘導雌性小鼠的胚胎幹細胞逐步分化,最終產生了大量與卵巢體細胞類似的細胞。他們將其命名為胚胎卵巢體細胞樣細胞(簡稱FOSLC)。
當這些FOSLC與來自小鼠胚胎幹細胞的卵母細胞(被稱為原始生殖細胞樣細胞,簡稱PGCLC)放在一起共同培養時,FOSLC產生了卵巢卵泡結構,而PGCLC在裡面發育成有活力的卵子。
更可喜的,這些體外生成的卵子完全具有該有的功能:它們可以受精,受精卵產生的胚胎移植到雌性小鼠子宮內,產生了健康、有生育能力的後代。
研究人員總結說,這項技術為體外大規模產生卵子提供了一個模型系統,這可能對輔助生殖技術產生影響。
但《科學》同時發表的評論也指出,這項技術如果要進一步運用於人類,可能會帶來一些倫理上的擔憂。在技術逐漸成熟的同時,考慮任何臨床應用並最終實現之前,科學界和公眾都必須非常謹慎,監管也應跟上技術的步伐,以免出現倫理上的災難。