科普知识
小鼠皮肤细胞可制造体外受精卵
3月8日，美国俄勒冈健康与科学大学的科学家在《科学进展》发表论文，利用小鼠的皮肤细胞制造体外受精卵。如果这项技术未来在临床上可行，它将有可能彻底改变体外受精，为许多因疾病、衰老或癌症治疗而失去精子或卵子的不孕患者带来希望。
研究人员利用皮肤细胞产生体外受精卵。图片来源：俄勒冈健康与科学大学
1996年，世界上首只克隆哺乳动物多莉羊诞生，它是通过体细胞核移植的方式培育出来的。研究人员从母羊的乳腺细胞中提取了细胞核，并将其与受精卵融合，产生了携带母羊所有DNA 的胚胎。此后，世界各地的科学家都在研究在实验室中产生卵子和精子的方法，例如利用胚胎干细胞产生精子和卵子。去年，日本研究人员用雄性小鼠的皮肤细胞制造了卵子，从而诞生了拥有两个父亲的幼鼠。
论文通讯作者Shoukhrat Mitalipov 表示，其实验室在过去20 年里一直在为缺乏健康精子或卵子的患者开发治疗方法。如果使用捐赠的精子或卵子，会生下与自己基因无关的孩子。“我们的技术将使不孕患者能够拥有与自己遗传相关的孩子。”
不过，此前的实验成功率极低，不足1%，主要原因在于卵子在发育过程中会丢弃一半的染色体，造成染色体数量异常，无法发育成健康的胚胎。
染色体是组织基因组的基本单位，也是细胞分裂过程中遗传信息复制和分布的关键载体。此次他们采用了一种让细胞提前分裂的方法，首先去除卵子的细胞核，然后将小鼠皮肤细胞转移到小鼠卵母细胞的中期细胞质中，随后的细胞分裂产生倍性降低的子细胞。
基因组测序分析显示，这种方式成功的关键在于，同源染色体会正确分离，自然丢弃掉一半染色体，产生完整的单倍体基因组卵子，确保受精后含有正确数量的染色体（父母双方各一半）。
“这篇文章展示了我们如何实现单倍体。” Mitalipov说。
而且，该方法跳过了细胞重编程的整个步骤，可以在两到三个小时内制成受精卵，避免了长时间培养，而在几个月的时间里，可能会发生许多有害的遗传和表观遗传变化。
目前，大多数国家都禁止使用人造的精子或卵子来解决不孕问题。论文第一作者Aleksei Mikhalchenko表示：“虽然这项技术的临床应用可能还需要十年的时间，并且需要对安全性、有效性和伦理方面进行彻底的评估，但它解决生育相关问题的潜力为未来的生殖医学提供了广阔的前景。”
